近日(ri)，湘潭(tan)大學(xué)機(jī)械工(gong)程與力學(xué)(xue)學(xué)院研究人(ren)員在國內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)業(yè)工程(cheng)學(xué)報(bào)》發(fā)(fa)表了題(ti)為“面(mian)向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)"的研究論文。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定了蓮(lian)仁的硬(ying)度。

摘　要：為揭(jie)示蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)鮮(xian)蓮子去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律(lv)，該研究開展(zhan)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁(ren)的物(wu)理與力(li)學(xué)特性(xing)研究。首先分析(xi)了蓮仁、蓮(lian)心幾何參(can)數(shù)隨浸泡時(shí)(shi)間的變(bian)化規(guī)律；測(cè)定了(le)不同浸泡(pao)時(shí)間下(xia)蓮仁的硬度(du)、彈性模(mo)量、抗壓(ya)強(qiáng)度和(he)去心力等力學(xué)(xue)特性，獲得了(le)蓮仁材料的(de)應(yīng)力(li)-應(yīng)變與載(zai)荷-位移(yi)曲線；采用(yong)回歸分(fen)析方法建(jian)立了(le)蓮仁物(wu)理和(he)力學(xué)特性(xing)指標(biāo)與蓮(lian)仁浸泡時(shí)間的(de)對(duì)應(yīng)關(guān)系。研(yan)究結(jié)(jie)果表明，蓮仁最(zui)大短(duan)徑、長度、裂(lie)口長(zhang)度與最大寬(kuan)度，蓮心長度、根(gen)部直(zhi)徑、最大厚(hou)度與最大寬度(du)數(shù)值(zhi)均隨浸泡時(shí)間(jian)的增(zeng)大而增大；蓮(lian)仁硬度、彈(dan)性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度與(yu)去心力則隨蓮(lian)仁浸泡(pao)時(shí)間的增加(jia)而降低。其次，基(ji)于研制的鮮蓮(lian)子空氣擠出(chu)去心機(jī)(ji)開展了不同浸(jin)泡時(shí)(shi)間下蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)通心(xin)率、蓮仁破(po)損率和蓮(lian)心完整率(lv)有直接影(ying)響。當(dāng)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間較(jiao)短時(shí)(shi)，通心率和蓮心(xin)完整率(lv)較低，蓮仁(ren)破損率較(jiao)高；而隨著(zhe)浸泡時(shí)間(jian)的增加(jia)，通心率(lv)和蓮心完整(zheng)率隨之增加(jia)，蓮仁破損率(lv)則降低，但(dan)浸泡(pao)時(shí)間過長，破損(sun)率又會(huì)增(zeng)加。當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮仁(ren)含水率為63.08% 時(shí)(shi)，可獲得(de)較佳去心效果(guo)，通心率為94.67%，蓮(lian)心完整(zheng)率為84.00%，蓮仁破(po)損率為3.33%。研究(jiu)結(jié)果可(ke)為提高鮮蓮(lian)子去心(xin)加工(gong)質(zhì)量、揭示鮮蓮(lian)子高效低損傷(shang)去心機(jī)(ji)理提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁硬度測(cè)(ce)定方法

試驗(yàn)(yan)時(shí)，首(shou)先用小刀(dao)將蓮仁沿分型(xing)面分成兩(liang)瓣。然后采用(yong)P/NP 針形探(tan)頭在蓮(lian)仁最大短徑處(chu)等距取(qu)3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)(jin)行穿刺試驗(yàn)。最(zui)后由質(zhì)構(gòu)(gou)儀計(jì)算得到(dao)不同(tong)浸泡時(shí)間蓮仁(ren)的硬度值。試(shi)驗(yàn)采用測(cè)(ce)前速度為5 mm/s，測(cè)(ce)試速(su)度1 mm/s，測(cè)后速(su)度5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿(chuan)刺深(shen)度5 mm。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)(chang)如圖 所示(shi)。

2、測(cè)試結(jié)果

蓮仁硬(ying)度值隨浸泡(pao)時(shí)間的變化曲(qu)線如圖9 所示。從(cong)圖中(zhong)可以看(kan)出，隨著(zhe)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的增加，蓮(lian)仁硬度逐漸降(jiang)低，當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間從初始增(zeng)加到180 min 時(shí)，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減小至(zhi)7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間的增(zeng)加，蓮仁內(nèi)部(bu)組織變軟(ruan)，抵抗載荷(he)能力下降(jiang)，硬度降低。

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面向鮮(xian)蓮子去(qu)心的蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)