近日，湘潭大學(xué)機(ji)械工程與(yu)力學(xué)(xue)學(xué)院研究(jiu)人員在國內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)業(yè)工(gong)程學(xué)報》發(fā)表(biao)了題為(wei)“面向(xiang)鮮蓮子(zi)去心(xin)的蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性"的研究論文(wen)。在該論(lun)文中，研(yan)究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(ce)定了(le)蓮仁(ren)的硬(ying)度。

摘　要：為揭(jie)示蓮仁浸泡(pao)時間對鮮蓮子(zi)去心質(zhì)量的(de)影響規(guī)律(lv)，該研(yan)究開展(zhan)不同浸泡時(shi)間下蓮仁的物(wu)理與(yu)力學(xué)特(te)性研究。首先(xian)分析了(le)蓮仁、蓮心(xin)幾何參數(shù)隨浸(jin)泡時間(jian)的變化規(guī)(gui)律；測定了不(bu)同浸(jin)泡時(shi)間下(xia)蓮仁的硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強度(du)和去(qu)心力等力學(xué)(xue)特性(xing)，獲得了蓮仁材(cai)料的應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載(zai)荷-位移曲線(xian)；采用回(hui)歸分(fen)析方法(fa)建立了蓮仁(ren)物理和力(li)學(xué)特(te)性指(zhi)標(biāo)與蓮仁浸(jin)泡時(shi)間的(de)對應(yīng)關(guān)系(xi)。研究結(jié)(jie)果表明，蓮仁(ren)最大短徑(jing)、長度、裂(lie)口長度與(yu)最大寬度，蓮心(xin)長度、根部(bu)直徑、最大厚(hou)度與最大(da)寬度數(shù)值均隨(sui)浸泡時間的增(zeng)大而增大；蓮(lian)仁硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強度與去(qu)心力則(ze)隨蓮仁浸(jin)泡時間的增(zeng)加而降低。其(qi)次，基于(yu)研制的鮮蓮(lian)子空氣(qi)擠出去心(xin)機開展(zhan)了不同(tong)浸泡時間下(xia)蓮仁(ren)的去心試(shi)驗，研究發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時間(jian)對通心(xin)率、蓮仁(ren)破損率和蓮(lian)心完整(zheng)率有(you)直接影響。當(dāng)蓮(lian)仁浸泡時(shi)間較短時(shi)，通心率和(he)蓮心完(wan)整率(lv)較低，蓮仁(ren)破損(sun)率較高；而隨(sui)著浸泡(pao)時間(jian)的增加，通心率(lv)和蓮心完整(zheng)率隨之(zhi)增加，蓮仁破損(sun)率則(ze)降低，但浸泡(pao)時間過(guo)長，破損(sun)率又會增加。當(dāng)(dang)浸泡時間為120 min，蓮(lian)仁含水率為63.08% 時(shi)，可獲得較(jiao)佳去心效果(guo)，通心率(lv)為94.67%，蓮(lian)心完整率(lv)為84.00%，蓮仁破(po)損率為3.33%。研究結(jié)(jie)果可(ke)為提高鮮(xian)蓮子去心加工(gong)質(zhì)量、揭示(shi)鮮蓮子(zi)高效低(di)損傷去(qu)心機理提(ti)供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支撐。

1、蓮仁(ren)硬度測定(ding)方法

試驗時，首先(xian)用小刀(dao)將蓮仁沿分型(xing)面分成兩(liang)瓣。然后采用(yong)P/NP 針形探頭在蓮(lian)仁最大短徑(jing)處等距取(qu)3 個點進行(xing)穿刺(ci)試驗。最后(hou)由質(zhì)(zhi)構(gòu)儀計(ji)算得到不同(tong)浸泡時(shi)間蓮仁(ren)的硬度值。試驗(yan)采用測(ce)前速度為5 mm/s，測試(shi)速度1 mm/s，測后(hou)速度(du)5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試驗現(xiàn)(xian)場如圖 所示。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬(ying)度值隨浸泡時(shi)間的變化曲線(xian)如圖9 所示。從(cong)圖中(zhong)可以看出(chu)，隨著蓮仁浸泡(pao)時間的增(zeng)加，蓮仁硬度(du)逐漸降(jiang)低，當(dāng)浸(jin)泡時間從初(chu)始增加到180 min 時(shi)，蓮仁硬度從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨(sui)著浸泡時間(jian)的增加，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變(bian)軟，抵抗載荷能(neng)力下(xia)降，硬度(du)降低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性