近日，湘潭大學(xué)機(jī)械(xie)工程與力學(xué)(xue)學(xué)院研究人員(yuan)在國(guó)內(nèi)期刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)(xue)報(bào)》發(fā)表了題為(wei)“面向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性"的研究論文(wen)。在該論(lun)文中(zhong)，研究人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀測(cè)(ce)定了蓮仁的硬(ying)度。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)鮮蓮子去(qu)心質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律，該研(yan)究開(kāi)展(zhan)不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁的(de)物理與力(li)學(xué)特(te)性研究。首(shou)先分析了蓮(lian)仁、蓮心幾何參(can)數(shù)隨浸(jin)泡時(shí)間的(de)變化規(guī)律(lv)；測(cè)定了(le)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁的(de)硬度、彈性模(mo)量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和去(qu)心力等力學(xué)特(te)性，獲得(de)了蓮仁材料(liao)的應(yīng)(ying)力-應(yīng)變與載(zai)荷-位移曲線(xian)；采用回歸(gui)分析方法建立(li)了蓮仁物理和(he)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)與蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研(yan)究結(jié)(jie)果表(biao)明，蓮仁最(zui)大短徑(jing)、長(zhǎng)度、裂(lie)口長(zhǎng)(zhang)度與最(zui)大寬度，蓮心(xin)長(zhǎng)度、根部直(zhi)徑、最(zui)大厚度與(yu)最大寬度數(shù)值(zhi)均隨浸泡(pao)時(shí)間的增大而(er)增大(da)；蓮仁(ren)硬度、彈性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度與(yu)去心(xin)力則隨蓮(lian)仁浸泡時(shí)間的(de)增加而降(jiang)低。其次，基于研(yan)制的鮮(xian)蓮子空(kong)氣擠出去心機(jī)(ji)開(kāi)展了(le)不同浸泡(pao)時(shí)間下(xia)蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)(xian)，蓮仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)通心率、蓮仁(ren)破損率(lv)和蓮心(xin)完整率有(you)直接影響。當(dāng)(dang)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間較(jiao)短時(shí)，通心(xin)率和(he)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)間的(de)增加，通心率(lv)和蓮心(xin)完整(zheng)率隨之(zhi)增加，蓮仁破損(sun)率則降低，但浸(jin)泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，破(po)損率又會(huì)(hui)增加。當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮仁(ren)含水率為(wei)63.08% 時(shí)，可獲得較佳(jia)去心效果，通心(xin)率為94.67%，蓮(lian)心完整(zheng)率為(wei)84.00%，蓮仁(ren)破損率為(wei)3.33%。研究結(jié)果(guo)可為提高鮮(xian)蓮子去(qu)心加(jia)工質(zhì)量、揭(jie)示鮮蓮(lian)子高效低損(sun)傷去心(xin)機(jī)理提供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1、蓮仁(ren)硬度測(cè)定方法(fa)

試驗(yàn)(yan)時(shí)，首先用小(xiao)刀將蓮仁沿分(fen)型面分成(cheng)兩瓣。然后采(cai)用P/NP 針形探頭(tou)在蓮仁最大短(duan)徑處(chu)等距(ju)取3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行(xing)穿刺試驗(yàn)。最(zui)后由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計(jì)算得到(dao)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮仁(ren)的硬度值。試(shi)驗(yàn)采用測(cè)(ce)前速度為5 mm/s，測(cè)試(shi)速度1 mm/s，測(cè)后速度(du)5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿刺(ci)深度5 mm。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)(chang)如圖(tu) 所示。

2、測(cè)試結(jié)果(guo)

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡時(shí)間的(de)變化(hua)曲線(xian)如圖9 所示(shi)。從圖中(zhong)可以看(kan)出，隨著蓮仁(ren)浸泡時(shí)(shi)間的(de)增加(jia)，蓮仁硬(ying)度逐漸降低(di)，當(dāng)浸泡時(shí)間從(cong)初始(shi)增加到180 min 時(shí)，蓮仁(ren)硬度從8.76 N 減小至(zhi)7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間(jian)的增(zeng)加，蓮仁內(nèi)部(bu)組織變(bian)軟，抵(di)抗載荷能力下(xia)降，硬度降低(di)。

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面向鮮(xian)蓮子去心的(de)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)