近日，湘潭大學(xué)機(jī)(ji)械工程與(yu)力學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國(guó)內(nèi)(nei)期刊《農(nóng)業(yè)工(gong)程學(xué)報(bào)》發(fā)表了(le)題為“面向(xiang)鮮蓮子去(qu)心的蓮(lian)仁物理(li)與力學(xué)(xue)特性"的研究論(lun)文。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)(ce)定了蓮仁(ren)的硬度。

摘　要：為揭示蓮(lian)仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)鮮(xian)蓮子去心(xin)質(zhì)量(liang)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)物理與力(li)學(xué)特性研(yan)究。首先(xian)分析了蓮仁、蓮(lian)心幾何參數(shù)隨(sui)浸泡時(shí)(shi)間的變化規(guī)(gui)律；測(cè)定了(le)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮(lian)仁的硬(ying)度、彈性(xing)模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和去(qu)心力(li)等力學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮仁材料(liao)的應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載荷-位移曲(qu)線；采用回(hui)歸分析方法建(jian)立了蓮仁(ren)物理和力學(xué)(xue)特性指標(biāo)與(yu)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系。研究(jiu)結(jié)果表明，蓮(lian)仁最大短徑(jing)、長(zhǎng)度、裂口(kou)長(zhǎng)度與最大(da)寬度，蓮(lian)心長(zhǎng)度、根(gen)部直徑、最大(da)厚度與(yu)最大寬(kuan)度數(shù)(shu)值均(jun)隨浸泡時(shí)(shi)間的增大(da)而增(zeng)大；蓮仁硬度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度與去心(xin)力則隨蓮仁(ren)浸泡時(shí)間的(de)增加(jia)而降(jiang)低。其次(ci)，基于研制(zhi)的鮮蓮子空氣(qi)擠出去心(xin)機(jī)開(kai)展了不(bu)同浸泡時(shí)間下(xia)蓮仁的去心試(shi)驗(yàn)，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)(dui)通心率、蓮(lian)仁破(po)損率和蓮(lian)心完整(zheng)率有直(zhi)接影響。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shí)間較(jiao)短時(shí)，通(tong)心率和蓮心(xin)完整率較低(di)，蓮仁破(po)損率較高；而隨(sui)著浸泡時(shí)(shi)間的增(zeng)加，通心率(lv)和蓮心完整率(lv)隨之增加，蓮(lian)仁破損率則(ze)降低，但浸(jin)泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，破(po)損率又(you)會(huì)增加。當(dāng)(dang)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮仁含水(shui)率為63.08% 時(shí)，可獲(huo)得較佳去心效(xiao)果，通(tong)心率為94.67%，蓮心(xin)完整率為84.00%，蓮仁(ren)破損(sun)率為(wei)3.33%。研究(jiu)結(jié)果可為(wei)提高鮮(xian)蓮子去心加(jia)工質(zhì)量(liang)、揭示鮮(xian)蓮子高(gao)效低(di)損傷去心機(jī)(ji)理提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。

1、蓮仁硬(ying)度測(cè)定方法

試驗(yàn)時(shí)(shi)，首先用(yong)小刀將蓮仁沿(yan)分型面分成(cheng)兩瓣。然后采(cai)用P/NP 針形探頭在(zai)蓮仁最大(da)短徑處等(deng)距取(qu)3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行穿刺(ci)試驗(yàn)。最后由(you)質(zhì)構(gòu)(gou)儀計(jì)算得到(dao)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮(lian)仁的硬度(du)值。試驗(yàn)采用測(cè)(ce)前速度為(wei)5 mm/s，測(cè)試速度(du)1 mm/s，測(cè)后速度5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試驗(yàn)(yan)現(xiàn)場(chǎng)如圖(tu) 所示。

2、測(cè)試結(jié)果(guo)

蓮仁硬度值隨(sui)浸泡時(shí)(shi)間的變(bian)化曲線如圖(tu)9 所示。從圖中(zhong)可以(yi)看出，隨(sui)著蓮仁浸(jin)泡時(shí)間的增加(jia)，蓮仁(ren)硬度逐漸降低(di)，當(dāng)浸泡時(shí)間從(cong)初始(shi)增加(jia)到180 min 時(shí)，蓮仁硬度(du)從8.76 N 減小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間(jian)的增(zeng)加，蓮仁內(nèi)部組(zu)織變軟(ruan)，抵抗載荷(he)能力下降，硬度(du)降低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性