近日，湘潭大學機械(xie)工程與力學(xue)學院研究人(ren)員在(zai)國內(nèi)期刊(kan)《農(nóng)業(yè)工程學報(bao)》發(fā)表了題為(wei)“面向鮮蓮子去(qu)心的(de)蓮仁物(wu)理與力學(xue)特性"的研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研(yan)究人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定(ding)了蓮仁(ren)的硬度。

摘　要：為揭示蓮仁(ren)浸泡時間對(dui)鮮蓮子去心質(zhì)(zhi)量的影(ying)響規(guī)(gui)律，該(gai)研究開展不(bu)同浸(jin)泡時間下(xia)蓮仁的物(wu)理與力學特性(xing)研究。首先分析(xi)了蓮仁、蓮心(xin)幾何參(can)數(shù)隨浸泡時(shi)間的變(bian)化規(guī)律；測定了(le)不同浸(jin)泡時間下蓮仁(ren)的硬度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強度(du)和去心力等力(li)學特性，獲得(de)了蓮仁(ren)材料的(de)應力(li)-應變與載(zai)荷-位移(yi)曲線；采用回(hui)歸分析(xi)方法建立(li)了蓮仁物理(li)和力學特性(xing)指標與蓮(lian)仁浸泡時間(jian)的對應關(guān)(guan)系。研(yan)究結(jié)(jie)果表明，蓮仁最(zui)大短徑、長度(du)、裂口長度與最(zui)大寬度(du)，蓮心長度、根部(bu)直徑、最大(da)厚度(du)與最大(da)寬度(du)數(shù)值均隨浸(jin)泡時間的(de)增大(da)而增大；蓮仁硬(ying)度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiang)度與去心力(li)則隨蓮仁浸泡(pao)時間的增加(jia)而降低。其次(ci)，基于研(yan)制的鮮(xian)蓮子(zi)空氣(qi)擠出去心(xin)機開(kai)展了不同浸泡(pao)時間下蓮仁(ren)的去心試驗(yan)，研究發(fā)(fa)現(xiàn)，蓮仁浸(jin)泡時間(jian)對通心率、蓮(lian)仁破損率和(he)蓮心完整(zheng)率有直接影(ying)響。當蓮仁浸泡(pao)時間較短時，通(tong)心率和(he)蓮心完整率較(jiao)低，蓮仁破損率(lv)較高(gao)；而隨著浸(jin)泡時間的增加(jia)，通心率(lv)和蓮心完(wan)整率(lv)隨之增加，蓮仁(ren)破損率則降(jiang)低，但浸泡時(shi)間過長，破損(sun)率又會增加。當(dang)浸泡時(shi)間為120 min，蓮仁(ren)含水率為63.08% 時(shi)，可獲得較佳(jia)去心效果，通(tong)心率為(wei)94.67%，蓮心完整(zheng)率為84.00%，蓮仁破損(sun)率為3.33%。研究(jiu)結(jié)果可為提高(gao)鮮蓮(lian)子去(qu)心加(jia)工質(zhì)量、揭示(shi)鮮蓮(lian)子高效低(di)損傷去心機(ji)理提供基(ji)礎數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁(ren)硬度測定(ding)方法

試驗時，首(shou)先用小(xiao)刀將(jiang)蓮仁沿(yan)分型面(mian)分成兩瓣。然后(hou)采用(yong)P/NP 針形探頭(tou)在蓮仁最(zui)大短徑處(chu)等距取3 個點進(jin)行穿刺試(shi)驗。最(zui)后由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計算得(de)到不同(tong)浸泡時間蓮(lian)仁的硬度值。試(shi)驗采用測前(qian)速度為5 mm/s，測試(shi)速度1 mm/s，測后速(su)度5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿(chuan)刺深(shen)度5 mm。試驗現(xiàn)場如(ru)圖 所示。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬度(du)值隨浸泡時間(jian)的變(bian)化曲線如圖9 所(suo)示。從(cong)圖中可(ke)以看出(chu)，隨著蓮(lian)仁浸泡時(shi)間的增加，蓮仁(ren)硬度逐漸(jian)降低，當浸(jin)泡時間從(cong)初始增加到180 min 時(shi)，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shi)間的(de)增加，蓮仁內(nèi)(nei)部組(zu)織變軟，抵抗(kang)載荷能力下(xia)降，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮子(zi)去心(xin)的蓮仁物理(li)與力學特(te)性