近日，湘潭大學(xué)機(jī)(ji)械工程與力(li)學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國(guó)內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)報(bào)》發(fā)(fa)表了題(ti)為“面(mian)向鮮蓮子去心(xin)的蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性"的(de)研究論(lun)文。在該論(lun)文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)定了蓮(lian)仁的硬度。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁(ren)浸泡時(shí)間對(duì)鮮(xian)蓮子去心質(zhì)(zhi)量的影(ying)響規(guī)(gui)律，該研(yan)究開(kai)展不同浸泡(pao)時(shí)間(jian)下蓮仁的物理(li)與力學(xué)特(te)性研究。首先(xian)分析了(le)蓮仁、蓮心幾(ji)何參數(shù)(shu)隨浸泡時(shí)間的(de)變化(hua)規(guī)律；測(cè)定了不(bu)同浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和去心(xin)力等(deng)力學(xué)特(te)性，獲得(de)了蓮(lian)仁材料(liao)的應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載(zai)荷-位移曲(qu)線；采(cai)用回歸分析方(fang)法建(jian)立了蓮仁物(wu)理和(he)力學(xué)特性指(zhi)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(biao)明，蓮仁最(zui)大短(duan)徑、長(zhǎng)度、裂(lie)口長(zhǎng)度與(yu)最大寬度(du)，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)間的增(zeng)大而(er)增大(da)；蓮仁硬(ying)度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度與(yu)去心力則(ze)隨蓮仁浸(jin)泡時(shí)間的(de)增加(jia)而降低。其次，基(ji)于研制(zhi)的鮮蓮(lian)子空氣擠出去(qu)心機(jī)開(kai)展了不同浸(jin)泡時(shí)間下蓮仁(ren)的去心試驗(yàn)(yan)，研究發(fā)現(xiàn)(xian)，蓮仁浸泡時(shí)間(jian)對(duì)通(tong)心率、蓮仁破(po)損率和蓮心完(wan)整率有直接影(ying)響。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shí)間較(jiao)短時(shí)(shi)，通心率和(he)蓮心完整率(lv)較低(di)，蓮仁破損率(lv)較高(gao)；而隨(sui)著浸泡(pao)時(shí)間的(de)增加，通心率(lv)和蓮心(xin)完整率隨之(zhi)增加，蓮(lian)仁破損率則(ze)降低(di)，但浸泡(pao)時(shí)間過長(zhǎng)(zhang)，破損(sun)率又會(huì)(hui)增加。當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮仁含(han)水率為(wei)63.08% 時(shí)，可獲(huo)得較佳去(qu)心效果，通(tong)心率為(wei)94.67%，蓮心完整率為(wei)84.00%，蓮仁破(po)損率(lv)為3.33%。研究(jiu)結(jié)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(shang)去心(xin)機(jī)理提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。

1、蓮仁硬度測(cè)定(ding)方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)，首先(xian)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)形探頭(tou)在蓮仁(ren)最大(da)短徑(jing)處等距取3 個(gè)(ge)點(diǎn)進(jìn)行穿刺試(shi)驗(yàn)。最后(hou)由質(zhì)構(gòu)儀計(jì)算(suan)得到(dao)不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的硬度值(zhi)。試驗(yàn)(yan)采用測(cè)前(qian)速度為5 mm/s，測(cè)試(shi)速度1 mm/s，測(cè)后速(su)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(chǎng)如(ru)圖 所示(shi)。

2、測(cè)試(shi)結(jié)果

蓮仁(ren)硬度值隨(sui)浸泡時(shí)間的(de)變化(hua)曲線(xian)如圖9 所(suo)示。從圖中可(ke)以看出，隨著蓮(lian)仁浸(jin)泡時(shí)間(jian)的增加，蓮(lian)仁硬度逐漸(jian)降低，當(dāng)(dang)浸泡時(shí)(shi)間從(cong)初始增加(jia)到180 min 時(shí)，蓮仁(ren)硬度從8.76 N 減小(xiao)至7.83 N。隨(sui)著浸(jin)泡時(shí)(shi)間的增(zeng)加，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變軟(ruan)，抵抗載(zai)荷能力下降(jiang)，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理與力(li)學(xué)特(te)性