蘋果機(jī)械損傷分布特征模擬分析及貯運(yùn)條件控制.pdf

1、研究蘋果在儲(chǔ)運(yùn)過程中的機(jī)械損傷分布特征可以減少蘋果運(yùn)輸過程中的損失，提高蘋果的儲(chǔ)運(yùn)效益。本文基于皮、肉、核三層結(jié)構(gòu)模型對(duì)蘋果靜動(dòng)態(tài)機(jī)械損傷進(jìn)行了有限元模擬分析，同時(shí)也模擬分析了箱裝蘋果的損傷特征。其主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過對(duì)蘋果進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層，把蘋果分為蘋果皮、蘋果肉、蘋果核三部分組織，并分別制作成實(shí)驗(yàn)試樣，實(shí)驗(yàn)測(cè)定了三部分組織材料的拉伸和壓縮力學(xué)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，果皮橫向和縱向彈性模量相差不大，而皮、肉、核三者之間的彈

2、性模量相差較大，且果皮的彈性模量最大，蘋果肉的彈性模量最小。因此，在蘋果的壓縮、跌落以及箱裝蘋果跌落模擬時(shí)都把蘋果視為皮、肉、核三層結(jié)構(gòu)模型。
　　(2)應(yīng)用有限元方法模擬分析了蘋果正立和側(cè)立時(shí)靜載壓縮力學(xué)行為。結(jié)果表明，正立時(shí)比側(cè)立時(shí)有更小的損傷數(shù)值，而且蘋果果梗部位的承載能力大于蘋果的赤道部位。蘋果正立和側(cè)立時(shí)所表現(xiàn)的損傷分布特征也明顯不同。正立壓縮時(shí)，蘋果的應(yīng)力以梗萼方向?yàn)檩S線向外擴(kuò)散;側(cè)立壓縮時(shí)，蘋果的應(yīng)力從壓板接觸的赤道

3、位置向梗萼軸線方向逐漸減小。因此，蘋果裝箱時(shí)盡量保持正立放置，避免因側(cè)立放置所帶來過多的損傷。
　　(3)應(yīng)用有限元方法模擬分析了單個(gè)蘋果跌落至不同緩沖材料（鋼板、膠合板、瓦楞紙板、橡膠板、EPE板）的損傷特征。模擬結(jié)果表明，無論哪種緩沖材料，跌落損傷程度都隨跌落高度的增大而增大。在鋼板、膠合板、橡膠板上的跌落時(shí)的損傷輪廓分布呈現(xiàn)為圓形。在瓦楞紙板和EPE板上的跌落損傷輪廓呈現(xiàn)為散點(diǎn)式分布，這是因?yàn)橥呃慵埌搴虴PE板具有良好的緩沖