近日，湘潭(tan)大學(xué)機(jī)(ji)械工程與力(li)學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國內(nèi)(nei)期刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)報(bào)(bao)》發(fā)表了(le)題為“面向鮮(xian)蓮子去心的蓮(lian)仁物理(li)與力學(xué)特性(xing)"的研究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定(ding)了蓮仁(ren)的硬度(du)。

摘　要：為揭(jie)示蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對鮮蓮(lian)子去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律，該研究(jiu)開展不同浸泡(pao)時(shí)間下蓮仁的(de)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性研究(jiu)。首先分(fen)析了(le)蓮仁、蓮心(xin)幾何參(can)數(shù)隨浸泡時(shí)(shi)間的變(bian)化規(guī)律(lv)；測定了不同(tong)浸泡時(shí)間下蓮(lian)仁的(de)硬度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和(he)去心力(li)等力學(xué)特性(xing)，獲得(de)了蓮仁材料的(de)應(yīng)力-應(yīng)變與載(zai)荷-位(wei)移曲(qu)線；采用回(hui)歸分(fen)析方法(fa)建立了蓮仁物(wu)理和力學(xué)特(te)性指標(biāo)(biao)與蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的(de)對應(yīng)關(guān)系。研究(jiu)結(jié)果表明，蓮仁(ren)最大短(duan)徑、長度、裂口(kou)長度與最(zui)大寬度，蓮(lian)心長度、根(gen)部直徑、最(zui)大厚度與最大(da)寬度數(shù)值均隨(sui)浸泡時(shí)間的增(zeng)大而增大(da)；蓮仁硬度、彈(dan)性模(mo)量、抗壓強(qiáng)(qiang)度與(yu)去心力則隨蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)的增(zeng)加而降低。其(qi)次，基于研制的(de)鮮蓮子(zi)空氣擠出去(qu)心機(jī)開展了(le)不同浸泡時(shí)(shi)間下(xia)蓮仁的去心(xin)試驗(yàn)，研(yan)究發(fā)現(xiàn)(xian)，蓮仁浸泡(pao)時(shí)間(jian)對通心(xin)率、蓮(lian)仁破損(sun)率和(he)蓮心完整(zheng)率有(you)直接(jie)影響。當(dāng)蓮(lian)仁浸(jin)泡時(shí)(shi)間較(jiao)短時(shí)，通心(xin)率和蓮心完整(zheng)率較低，蓮仁破(po)損率較(jiao)高；而(er)隨著浸泡時(shí)(shi)間的增(zeng)加，通心率(lv)和蓮心完(wan)整率隨(sui)之增加，蓮仁(ren)破損率(lv)則降低(di)，但浸泡時(shí)(shi)間過長，破損(sun)率又會(hui)增加。當(dāng)浸(jin)泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮仁(ren)含水率為63.08% 時(shí)(shi)，可獲得較佳(jia)去心效(xiao)果，通心率為94.67%，蓮(lian)心完整率為(wei)84.00%，蓮仁破損率為(wei)3.33%。研究結(jié)(jie)果可為提高(gao)鮮蓮子去心加(jia)工質(zhì)(zhi)量、揭示鮮蓮子(zi)高效低損傷去(qu)心機(jī)理(li)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。

1、蓮仁硬度(du)測定方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)，首先用(yong)小刀將蓮仁(ren)沿分型(xing)面分成(cheng)兩瓣。然(ran)后采用(yong)P/NP 針形探(tan)頭在蓮仁(ren)最大短徑(jing)處等距取(qu)3 個(gè)點(diǎn)(dian)進(jìn)行穿刺(ci)試驗(yàn)。最后由質(zhì)(zhi)構(gòu)儀計(jì)(ji)算得到不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的硬(ying)度值。試(shi)驗(yàn)采(cai)用測前(qian)速度(du)為5 mm/s，測試(shi)速度1 mm/s，測后(hou)速度5 mm/s，觸發(fā)力(li)0.049 N，穿刺深度5 mm。試驗(yàn)(yan)現(xiàn)場如(ru)圖 所示(shi)。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡(pao)時(shí)間的(de)變化曲線(xian)如圖9 所示。從圖(tu)中可以看(kan)出，隨(sui)著蓮仁(ren)浸泡時(shí)間的(de)增加，蓮仁硬度(du)逐漸降低，當(dāng)(dang)浸泡時(shí)間(jian)從初始增(zeng)加到180 min 時(shí)，蓮仁(ren)硬度從(cong)8.76 N 減小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間(jian)的增加(jia)，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變軟(ruan)，抵抗(kang)載荷能力(li)下降，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮(lian)子去(qu)心的蓮(lian)仁物理(li)與力學(xué)(xue)特性