西瓜冲击作用下力学特性及损伤研究

发布时间：2023-04-10 20:41

　　针对目前西瓜运储过程中损伤问题,本研究对完整规则的西瓜进行跌落冲击试验,以研究不同因素下碰撞过程中的力学特性及损伤情况,并从冲击试验角度探索西瓜的力学流变模型。具体内容如下：(1)冲击作用下西瓜的流变模型建立立足西瓜是粘弹性体的前提,结合西瓜的自身特点,从冲击试验角度建立一种能反映其机械特性的模型。(2)西瓜冲击作用下力学特性研究通过对西瓜不同高度条件下的单因素试验,得到西瓜的内部临界损伤高度为130±5mm,而西瓜外部发生破损的临界高度是在440±5mm。通过对西瓜质量、碰撞材料及层数等跌落因数的单因素及正交试验分析出碰撞因数对西瓜力学特性影响显著性,及显著性主次顺序。(3)西瓜力学特征指标及损伤与碰撞因素相关性研究根据西瓜的冲击试验数据,可以得到西瓜的加速度峰值、最大形变量及恢复数与不同跌落因素的相关性,并用Matlab编程进行二次、三次、四次函数和幂函的拟合,从而得到西瓜损伤的预测模型。

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 西瓜概述
    1.2 本研究的目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外西瓜研究现状
        1.3.2 国内西瓜研究现状
    1.4 相关领域的研究现状
        1.4.1 果蔬冲击特性研究现状
        1.4.2 果蔬品质特性研究现状
    1.5 存在的问题
    1.6 研究的内容及目标
2 西瓜的冲击的流变特性及动态粘弹性模型
    2.1 果实的生物力学特性
    2.2 果实黏弹性特性理论基础
    2.3 西瓜跌落冲击动态黏弹性流变模型表征
    2.4 小结
3 西瓜跌落冲击试验研究
    3.1 试验材料及预处理
    3.2 主要仪器设备
    3.3 试验设计及步骤
        3.3.1 不同跌落高度的单因素试验
        3.3.2 西瓜不同质量的冲击单因索试验
        3.3.3 不同种类缓冲材料的单因素试验
        3.3.4 不同层数的单因素试验
        3.3.5 不同碰撞角度单因素试验
        3.3.6 各种不同因素的正交试验
    3.4 冲击力学特征和损伤的评判指标
    3.5 单因数试验结论分析
        3.5.1 不同跌落高度的单因素试验结果分析
        3.5.2 不同质量西瓜的冲击试验结果分析
        3.5.3 不同碰撞材料西瓜的冲击试验结果分析
        3.5.4 不同层数的单因素试验
        3.5.5 不同碰撞角度西瓜的冲击试验结果分析
        3.5.6 不同因素正交冲击试验结果分析
    3.6 本章小结
4 西瓜碰撞力学特性及损伤与各因素相关性研究
    4.1 跌落高度与西瓜碰撞特性及损伤的相关性研究
    4.2 西瓜质量与西瓜碰撞特性及损伤的相关性研究
    4.3 缓冲材料及层数与西瓜碰撞特性及损伤的相关性研究
    4.4 碰撞角度与西瓜碰撞特性及损伤的相关性研究
    4.5 本章小结
5 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
附录
作者简介



本文编号：3788698