近日(ri)，湘潭大(da)學機械工(gong)程與力學(xue)學院研究人(ren)員在國內期(qi)刊《農業(yè)工程(cheng)學報(bao)》發(fā)表了題為“面(mian)向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物(wu)理與(yu)力學特性"的研(yan)究論文。在該論文(wen)中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質構儀測定(ding)了蓮仁的硬(ying)度。

摘　要：為揭示蓮(lian)仁浸泡時(shi)間對鮮蓮子去(qu)心質量的影響(xiang)規(guī)律，該研究(jiu)開展不同浸(jin)泡時間下(xia)蓮仁的物(wu)理與力(li)學特(te)性研究(jiu)。首先分析了蓮(lian)仁、蓮心(xin)幾何參(can)數隨浸泡(pao)時間(jian)的變化規(guī)律(lv)；測定了(le)不同(tong)浸泡時間下蓮(lian)仁的硬度、彈性(xing)模量、抗壓強(qiang)度和去心(xin)力等力學特性(xing)，獲得了蓮仁(ren)材料的應(ying)力-應變與載荷(he)-位移曲(qu)線；采用回歸分(fen)析方法(fa)建立了(le)蓮仁物理(li)和力學特(te)性指標(biao)與蓮仁(ren)浸泡時間的對(dui)應關系(xi)。研究(jiu)結果表明，蓮(lian)仁最大短徑(jing)、長度、裂口(kou)長度(du)與最(zui)大寬度(du)，蓮心長(zhang)度、根部直徑、最(zui)大厚度(du)與最大寬度數(shu)值均隨(sui)浸泡時間(jian)的增(zeng)大而增大(da)；蓮仁硬度(du)、彈性(xing)模量、抗壓(ya)強度(du)與去心力則隨(sui)蓮仁(ren)浸泡時(shi)間的增(zeng)加而降(jiang)低。其(qi)次，基于(yu)研制的鮮蓮子(zi)空氣擠出去心(xin)機開展了(le)不同浸泡時(shi)間下(xia)蓮仁的去心試(shi)驗，研究(jiu)發(fā)現(xian)，蓮仁(ren)浸泡時(shi)間對(dui)通心率、蓮仁破(po)損率和蓮(lian)心完整率有直(zhi)接影響。當(dang)蓮仁浸泡時間(jian)較短時(shi)，通心率和蓮心(xin)完整率較低(di)，蓮仁破損率較(jiao)高；而隨著(zhe)浸泡時(shi)間的增(zeng)加，通(tong)心率(lv)和蓮心完(wan)整率隨(sui)之增加，蓮(lian)仁破損率(lv)則降低，但浸泡(pao)時間過(guo)長，破損率又(you)會增加。當浸泡(pao)時間(jian)為120 min，蓮仁(ren)含水(shui)率為63.08% 時，可(ke)獲得較(jiao)佳去(qu)心效果，通(tong)心率為94.67%，蓮心(xin)完整率為(wei)84.00%，蓮仁破損(sun)率為3.33%。研究結果(guo)可為提高(gao)鮮蓮子去(qu)心加工質量(liang)、揭示鮮蓮(lian)子高效(xiao)低損傷去心機(ji)理提供基礎(chu)數據(ju)支撐。

1、蓮仁硬(ying)度測(ce)定方法

試驗時(shi)，首先(xian)用小刀將(jiang)蓮仁沿分型(xing)面分成兩瓣(ban)。然后采用(yong)P/NP 針形(xing)探頭在蓮仁最(zui)大短徑處等距(ju)取3 個(ge)點進行穿刺(ci)試驗。最(zui)后由質構儀計(ji)算得到不同(tong)浸泡(pao)時間蓮(lian)仁的硬度值。試(shi)驗采用測前速(su)度為5 mm/s，測(ce)試速度(du)1 mm/s，測后速度5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試驗(yan)現場如圖 所示(shi)。

2、測試結果(guo)

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡時(shi)間的(de)變化曲線如(ru)圖9 所示。從(cong)圖中可(ke)以看出，隨著蓮(lian)仁浸(jin)泡時間的增加(jia)，蓮仁硬度逐漸(jian)降低，當浸泡時(shi)間從初始增(zeng)加到(dao)180 min 時，蓮仁硬度從(cong)8.76 N 減小(xiao)至7.83 N。隨著浸泡時(shi)間的增加(jia)，蓮仁內部組織(zhi)變軟，抵抗載荷(he)能力(li)下降，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物理(li)與力學特(te)性