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水果蔬菜生物材料的松弛模量实验研究

专 业: 固体力学
关键词: 马铃薯 黄香蕉苹果 粘弹性力学模型 松弛模量 成熟度 有限元
分类号: S601
形 态: 共 53 页 约 34,715 个字 约 1.661 M内容
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内容摘要


随着农业生产的发展和农业商品化程度提高,农业工程中提出了许多新的力学问题。

其中水果和蔬菜在采收和采收后各个环节中出现的机械损伤是待解决的新问题之一。

为了预测和控制损伤,首先必须掌握果蔬材料的力学参数。

该文以马铃薯、苹果为研究对象,应用粘弹性力学理论中的应力松弛测试方法,对其松弛模量进行了测定,验证了粘弹性模型的正确性,具有一定的实际意义。

并为预测和控制损伤、为有限元模型的建立提供了基本的粘弹性力学参数。

该文研究的主要内容如下:1.以电子万能试验机为主,配备力传感器,静态数字应变仪,组成了应力松弛的测试系统。

编制了数据采集系统的串行通讯程序。

2.通过静态压缩应力松弛测试,得到了1018品种马铃薯试块的粘弹性力学模型。

应用测得的粘弹性力学参数,建立了马铃薯堆积情况的有限元模型,对恒定位移、恒定力两种堆积工况进行了模拟,得到了马铃薯在接触区域和内部的应力、应变和位移场及其随时间变化的规律。

模拟的结果验证了试验测试的正确性,同时得到了剪应变是引组织失效的主要原因的结论,为损伤的预测提供了参考依据。

3.以硬度表示果实成熟度,建立了成熟度对黄香蕉苹果果肉松弛模量影响的流变简单、非流变简单两种关系模型。

把黄香蕉苹果假设为流变简单材料,通过试验得到了果肉材料的成熟度影响因子。

知道这种材料的成熟度影响因子,可以用来推测果实生长发育到任一阶段的成熟度,为确定合理的采摘时间,合理安排储藏时间提供参考性依据。

非流变简单模型中,得到了成熟度对粘弹性模型参数的线性影响关系,与实际情况相符合。

粘弹性材料宏观力学特性与组织细胞微观力学性质密切相关,论文从组织细胞微观力学特性角度对实验结果进行了解释……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1研究的目的和意义
1.2国内外的研究现状
1.3研究的主要内容
第二章 应力松弛的理论分析
2.1粘弹性材料模型在实际变形函数下的应力响应
2.2含成熟度影响因子的广义Maxwell模型在实际变形函数下的应力响
2.3数据拟合的基本方法
2.4小结
第三章 马铃薯应力松弛试验研究及其堆积储存有限元模拟
3.1马铃薯试块的应力松弛试验
3.2数据采集系统
3.3马铃薯试块松弛试验结果分析
3.4马铃薯堆积储存情况的有限元模拟
3.5小结
第四章 成熟度对黄香蕉苹果果肉松弛模量影响的试验研究
4.1黄香蕉苹果果肉试块的粘弹性力学模型
4.2硬度的测量
4.3成熟度对黄香蕉苹果果肉松弛模量的影响
4.4乔纳金苹果成熟度对松弛模量的影响
4.5小结
第五章 结论和建议
5.1论文的主要工作和结论
5.2建议和展望
参考文献
附表

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中图分类: > S601 > 农业科学 > 园艺 > 一般性问题 > 生物学原理

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