澳洲坚果力学特性研究及破壳机研制

发布时间：2021-04-09 09:56

　　澳洲坚果是一种营养丰富,风味独特的坚果食品。近些年来,随着种植量的不断增加,云南省已成为了世界上澳洲坚果种植面积最大的地方。然而,对于这样一种具有极高经济价值的农作物,在中国,其产后加工技术却比较落后。其中,澳洲坚果破壳取仁技术一直是产后加工链上的一个瓶颈问题。因此,开展澳洲坚果破壳技术的研究具有重要的现实意义。本文就此做了以下几方面的工作：（1）以破壳后澳洲坚果果仁的整仁率作为评价指标进行澳洲坚果破壳正交试验,选取加载速度、加载方向、果壳含水率作为影响澳洲坚果破壳的因素,得到适宜澳洲坚果破壳较优的工艺参数,即加载速率45mm/min,加载方向为水平向,果壳含水率6%-9%。在较优的组合条件下对澳洲坚果进行破壳试验,得到整仁率为93%。（2）在以上较优工艺参数的基础上,对澳洲坚果开展了压缩特性试验。分别沿种脐向、宽度向、水平向在压力机上做压缩特性试验,测出3组澳洲坚果破壳力F,运用弹性模量计算公式,求出澳洲坚果果壳平均弹性模量E。其结果为：澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平向的平均破壳力分别为1018N、2274N、1173N,表明沿宽度向破壳所需力最大；澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
        1.1.1 澳洲坚果介绍
        1.1.2 澳洲坚果生产加工工艺流程介绍
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 农业物料典型脱壳方法
        1.2.2 破壳力学特性研究现状
        1.2.3 澳洲坚果破壳研究现状
        1.2.4 有限元分析技术在农业物料中的应用
    1.3 课题的研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
第2章 澳洲坚果的力学特性试验及破壳工艺参数优化
    2.1 引言
    2.2 澳洲坚果的基本物理参数测试
        2.2.1 材料与方法
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 试验结果与分析
    2.3 澳洲坚果的破壳工艺参数优化及压缩特性试验
        2.3.1 材料与装置
        2.3.2 试验方案及方法
        2.3.3 试验结果与分析
    2.4 本章小结
第3章 澳洲坚果压缩特性的有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元方法及相关软件简介
    3.3 有限元方法的特点
    3.4 Autodesk Inventor三维建模软件简介
    3.5 澳洲坚果有限元分析模型的建立
        3.5.1 澳洲坚果三维模型的建立
        3.5.2 澳洲坚果有限元建模
    3.6 澳洲坚果压缩特性的有限元分析
        3.6.1 沿种脐向施加力
        3.6.2 沿宽度向施加力
        3.6.3 沿水平向施加力
    3.7 本章小结
第4章 澳洲坚果破壳机的设计
    4.1 引言
    4.2 澳洲坚果破壳机的工作原理
    4.3 澳洲坚果破壳机构的设计
        4.3.1 破壳机构的结构组成
        4.3.2 破壳机传动方案拟定
        4.3.3 破壳机螺纹轴的结构
        4.3.4 破壳机旋转曲面盘的结构
        4.3.5 破壳机导向板的设计
    4.4 本章小结
第5章 澳洲坚果破壳机的性能评价
    5.1 引言
    5.2 有限元静力学分析理论
    5.3 有限元静力学分析的思路
    5.4 主轴结构模型的建立
        5.4.1 模型的简化处理
        5.4.2 单元的选择及网格的划分
        5.4.3 载荷与边界条件
        5.4.4 计算结果与分析
    5.5 有限元模态分析理论
    5.6 模态分析步骤
    5.7 主轴的模态分析
        5.7.1 创建模型并建立模态分析模块
        5.7.2 设定材料、划分网格及施加约束
        5.7.3 计算结果与分析
    5.8 澳洲坚果样机试验
    5.9 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文结论
    6.2 存在的问题及下一步研究方向
致谢
参考文献
附录A：本人在攻读硕士学位期间的科研情况及工作情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]澳洲坚果的多因素压缩试验研究[J]. 薛忠,郭向明,黄正明,王刚,宋德庆,朱德明,黄小红.  西南农业学报. 2014(03)
[2]澳洲坚果破壳机正弦机构设计与试验研究[J]. 薛忠,郭向明,宋德庆,黄正明,朱德明,王刚,黄小红,崔振德.  中国农机化学报. 2013(03)
[3]澳洲坚果热风干燥过程中果壳收缩特性[J]. 李建欢,杨薇.  农业工程学报. 2012(11)
[4]澳洲坚果物理参数试验研究[J]. 宋德庆,薛忠,杨为海,邓干然,邹明宏,陆超忠.  农机化研究. 2011(02)
[5]澳洲坚果热风干燥特性研究[J]. 刁卓超,杨薇,李建欢,王妮.  食品与机械. 2010(06)
[6]核桃壳力学特性分析与试验[J]. 何义川,史建新.  新疆农业大学学报. 2009(06)
[7]玉米种子力学特性的有限元分析[J]. 李心平,高连兴,马福丽.  农业机械学报. 2007(10)
[8]浅述云南澳洲坚果加工工艺[J]. 古和平.  云南农业. 2007(06)
[9]基于揉搓方法的板栗破壳性能的试验研究[J]. 张荣荣,李小昱,王为.  农业工程学报. 2007(05)
[10]带壳物料脱壳方法及脱壳装备现状与分析[J]. 李晓霞,郭玉明.  农产品加工(学刊). 2007(04)

硕士论文
[1]澳洲坚果干燥特性及力学特性研究[D]. 刁卓超.昆明理工大学 2011
[2]莲子破裂最佳位置的有限元模拟及试验研究[D]. 谢丽娟.华中农业大学 2005



本文编号：3127417