近日，湘潭大學(xué)機(jī)(ji)械工(gong)程與力學(xué)學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在國(guó)(guo)內(nèi)期刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)(xue)報(bào)》發(fā)表(biao)了題為“面(mian)向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)"的研究(jiu)論文。在該(gai)論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了(le)蓮仁的硬度(du)。

摘　要(yao)：為揭示蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)對(duì)鮮蓮子去(qu)心質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律，該研究(jiu)開展不(bu)同浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁的(de)物理(li)與力學(xué)特性研(yan)究。首(shou)先分析了蓮仁(ren)、蓮心幾何參(can)數(shù)隨浸泡時(shí)(shi)間的變化規(guī)律(lv)；測(cè)定了不同浸(jin)泡時(shí)間(jian)下蓮仁的硬(ying)度、彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和(he)去心力等力學(xué)(xue)特性，獲(huo)得了蓮仁材(cai)料的應(yīng)(ying)力-應(yīng)變與(yu)載荷-位移(yi)曲線；采用回歸(gui)分析(xi)方法建(jian)立了蓮仁物(wu)理和(he)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)與蓮仁浸(jin)泡時(shí)間的(de)對(duì)應(yīng)關(guān)系。研(yan)究結(jié)果(guo)表明(ming)，蓮仁最大(da)短徑、長(zhǎng)度、裂口(kou)長(zhǎng)度與最大寬(kuan)度，蓮心長(zhǎng)(zhang)度、根部直徑、最(zui)大厚度(du)與最大寬度(du)數(shù)值均隨(sui)浸泡時(shí)間(jian)的增大而增(zeng)大；蓮仁硬度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度與(yu)去心力(li)則隨蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間的增加而(er)降低。其次，基(ji)于研制的(de)鮮蓮子空氣(qi)擠出去(qu)心機(jī)開展了(le)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁(ren)的去心(xin)試驗(yàn)，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)通心(xin)率、蓮仁破(po)損率和(he)蓮心完(wan)整率有直接(jie)影響。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shí)間較短(duan)時(shí)，通心率(lv)和蓮心完整率(lv)較低，蓮(lian)仁破損率較(jiao)高；而隨(sui)著浸泡(pao)時(shí)間的增(zeng)加，通心率(lv)和蓮(lian)心完整(zheng)率隨之增加，蓮(lian)仁破(po)損率則降低(di)，但浸(jin)泡時(shí)間過(guo)長(zhǎng)，破損率(lv)又會(huì)增加。當(dāng)(dang)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮(lian)仁含(han)水率為63.08% 時(shí)(shi)，可獲(huo)得較佳去心(xin)效果，通心率(lv)為94.67%，蓮心完(wan)整率為(wei)84.00%，蓮仁破損率(lv)為3.33%。研(yan)究結(jié)果可為提(ti)高鮮蓮(lian)子去心加(jia)工質(zhì)(zhi)量、揭示(shi)鮮蓮子高效(xiao)低損傷(shang)去心(xin)機(jī)理(li)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。

1、蓮仁硬(ying)度測(cè)定方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)，首(shou)先用小刀將(jiang)蓮仁(ren)沿分型面分(fen)成兩瓣。然(ran)后采用P/NP 針(zhen)形探(tan)頭在蓮仁最(zui)大短徑處(chu)等距取3 個(gè)點(diǎn)(dian)進(jìn)行(xing)穿刺試驗(yàn)。最后(hou)由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計(jì)算得(de)到不同浸泡(pao)時(shí)間(jian)蓮仁的硬度值(zhi)。試驗(yàn)采(cai)用測(cè)前速度為(wei)5 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后(hou)速度5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿(chuan)刺深度5 mm。試驗(yàn)(yan)現(xiàn)場(chǎng)如圖(tu) 所示(shi)。

2、測(cè)試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡(pao)時(shí)間(jian)的變化曲線如(ru)圖9 所示。從圖(tu)中可以看出，隨(sui)著蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)的增加，蓮(lian)仁硬度逐漸(jian)降低(di)，當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間從初始增加(jia)到180 min 時(shí)(shi)，蓮仁硬度從(cong)8.76 N 減小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間的增(zeng)加，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變軟(ruan)，抵抗載(zai)荷能力下(xia)降，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮(lian)子去(qu)心的蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)特(te)性