中花6号花生仁压缩力学性能及仿真分析

发布时间：2024-02-28 09:45

　　目的研究3种成熟度花生仁在3种压缩方向下的力学性能。方法以中花6号花生仁为研究对象,通过正压、侧压和立压等3种方向,对3种不同成熟度样品进行压缩试验,获得力学特性曲线,计算其弹性模量和抗压强度等力学参数;通过方差分析得出成熟度、压缩方向与各力学参数之间的关系;通过三维建模和有限元分析,比较试验值与模拟值之间的误差,验证花生仁压缩试验及有限元分析的可靠性及准确性。结果在3种压缩方式下,测得3种不同成熟度的花生仁弹性模量为15.33～45.66 MPa,破裂力为45.5～153.4 N,弹性变形量为0.72～2.22mm,抗压强度为16.25～47.94 MPa。成熟度对花生仁抗压强度和破裂力的影响极显著(P<0.01),对花生仁弹性模量和弹性形变的影响显著(0.01<P<0.05);压缩方向对花生仁弹性模量和弹性形变的影响显著(0.01<P<0.05),对花生仁抗压强度和破裂力的影响不显著(P>0.05)。结论相同成熟度的花生仁,在立压方向下最容易发生破裂;花生仁属于各向异性材料,种脐部位为花生仁受力最薄弱的位置。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图2花生仁三维模型

运用AnsysWorkbench15.0对花生仁压缩试验进行模拟仿真。将花生仁Creo模型另存为igs格式，导入AnsysWorkbench15.0中，选择静态加载模式，设置材料类型为线弹性材料，泊松比取0.3[15]，弹性模量选取实际试验结果测得的数据。将模型进行网格划分，....

图4花生仁压缩力-位移曲线

将试验过程中自动采集的力和位移数据导入Excel2017软件中进行处理，可生成3种压缩方向、3种不同成熟度的花生仁样品的力-位移曲线，见图4。花生仁压缩试验采用静态加载模式，正压时的力-位移曲线见图4a。由图4a可知，随着样品变形量的增大，加载力逐渐增大，当变形量增加到某个数值时....

图5花生仁压缩等效应力分布云图

将有限元计算得到的力-位移曲线与压缩试验所得的力-位移曲线进行比较，见图6。结果显示，试验值与模拟值之间的最大、最小误差分别为9%和4%，表明运用有限元法进一步分析花生仁的压缩力学性能是可行的。误差形成的原因可能是花生仁Creo三维模型与实物之间存在较小尺寸误差，模拟加载受力面、....

图6试验曲线与模拟曲线对比

图5花生仁压缩等效应力分布云图3结语

本文编号：3913673