荔枝的力学特性测试及其有限元分析

• 作者: 刘天湖 向和平 徐凤英 蔡伟亮 邹湘军 陈燕
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 力学特性 有限元方法 弹性模量 荔枝 裂壳
• 年，卷（期）: 2011,（12）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 358-363
• 分类号: S667.1|O242
• 字数: 3213字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2011.12.067

摘要

为减小荔枝在收获、储运过程中的机械损伤,对荔枝的宏观和微观力学特性进行了研究.试验测定得到荔枝各部分的弹性模量;通过压缩试验,测得荔枝整果垂直受压的力学参数大于水平,垂直与水平受压的破裂力、弹性模量和破裂相对变形分别为101.69N和81.25N、0.37MPa和0.27MPa、30.33％和28.86％,并观察得到荔枝受压的裂壳特征.运用有限元法建立荔枝压缩力学模型,比较荔枝垂直和水平受压的试验值和仿真值,二者比较一致,其相关系数均达到0.999以上；研究荔枝在压载作用下的应力分布规律,分析其垂直与水平受压的抗挤压能力和裂壳特征,验证仿真数值解的可行性.试验结果表明:荔枝的抗挤压能力具有各向异性,相同压力下,垂直方向所能承受的压力和变形均大于水平方向；受压时在果壳拉应力作用下发生破裂,裂纹沿外力方向延伸,且出现的截面与压缩方向一致；采用所建立的荔枝有限元模犁可以分析研究荔枝的微观力学性质.研究结果可为荔枝作业装各的设计以及预测和减少其机械损伤提供依据和帮助.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈燕	华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	40	524	12.0	22.0
2	蔡伟亮	华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	11	329	7.0	11.0
3	徐凤英		32	352	12.0	18.0
4	邹湘军	华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	114	1353	20.0	32.0
5	向和平	华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	9	167	6.0	9.0
6	刘天湖	华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	10	70	2.0	8.0