上海騰拔質(zhì)構儀相關(guān)論文：面向鮮蓮子去心的蓮仁物理與力學(xué)特性

近日，湘潭大學(xué)機械工程與力學(xué)學(xué)院研究人員在國內期刊《農業(yè)工程學(xué)報》發(fā)表了題為“面向鮮蓮子去心的蓮仁物理與力學(xué)特性"的研究論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構儀測定了蓮仁的硬度。

摘　要：為揭示蓮仁浸泡時(shí)間對鮮蓮子去心質(zhì)量的影響規律，該研究開(kāi)展不同浸泡時(shí)間下蓮仁的物理與力學(xué)特性研究。首先分析了蓮仁、蓮心幾何參數隨浸泡時(shí)間的變化規律；測定了不同浸泡時(shí)間下蓮仁的硬度、彈性模量、抗壓強度和去心力等力學(xué)特性，獲得了蓮仁材料的應力-應變與載荷-位移曲線(xiàn)；采用回歸分析方法建立了蓮仁物理和力學(xué)特性指標與蓮仁浸泡時(shí)間的對應關(guān)系。研究結果表明，蓮仁最大短徑、長(cháng)度、裂口長(cháng)度與最大寬度，蓮心長(cháng)度、根部直徑、最大厚度與最大寬度數值均隨浸泡時(shí)間的增大而增大；蓮仁硬度、彈性模量、抗壓強度與去心力則隨蓮仁浸泡時(shí)間的增加而降低。其次，基于研制的鮮蓮子空氣擠出去心機開(kāi)展了不同浸泡時(shí)間下蓮仁的去心試驗，研究發(fā)現，蓮仁浸泡時(shí)間對通心率、蓮仁破損率和蓮心完整率有直接影響。當蓮仁浸泡時(shí)間較短時(shí)，通心率和蓮心完整率較低，蓮仁破損率較高；而隨著(zhù)浸泡時(shí)間的增加，通心率和蓮心完整率隨之增加，蓮仁破損率則降低，但浸泡時(shí)間過(guò)長(cháng)，破損率又會(huì )增加。當浸泡時(shí)間為120 min，蓮仁含水率為63.08% 時(shí)，可獲得較佳去心效果，通心率為94.67%，蓮心完整率為84.00%，蓮仁破損率為3.33%。研究結果可為提高鮮蓮子去心加工質(zhì)量、揭示鮮蓮子高效低損傷去心機理提供基礎數據支撐。

1、蓮仁硬度測定方法

試驗時(shí)，首先用小刀將蓮仁沿分型面分成兩瓣。然后采用P/NP 針形探頭在蓮仁最大短徑處等距取3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行穿刺試驗。最后由質(zhì)構儀計算得到不同浸泡時(shí)間蓮仁的硬度值。試驗采用測前速度為5 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿刺深度5 mm。試驗現場(chǎng)如圖 所示。

2、測試結果

蓮仁硬度值隨浸泡時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖9 所示。從圖中可以看出，隨著(zhù)蓮仁浸泡時(shí)間的增加，蓮仁硬度逐漸降低，當浸泡時(shí)間從初始增加到180 min 時(shí)，蓮仁硬度從8.76 N 減小至7.83 N。隨著(zhù)浸泡時(shí)間的增加，蓮仁內部組織變軟，抵抗載荷能力下降，硬度降低。

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面向鮮蓮子去心的蓮仁物理與力學(xué)特性