番茄压缩载荷的响应分析-农业工程学报.pdfVIP

第 24 卷 第 1 期 农 业 工 程 学 报 Vol.24 No.1 40 2008 年 1 月 Transactions of the CSAE Jan. 2008 40 农业工程学报 2008 年 番茄压缩载荷的响应分析 1 4 2 4 3 高永毅 ，焦群英 ，唐 果 ，王 荣 ，陈安华 （1.湖南科技大学物理学院，湘潭 411201； 2.湖南科技大学数学学院，湘潭 411201；　 3.湖南科技大学机械与电子工程学院，湘潭 411201； 4.中国农业大学理学院，北京 10083） 摘 要: 根据番茄结构特点，以二维问题为研究对象，建立了番茄力学模型。提出了用线性拟合试验数据确定物体刚度的 方法。研究了番茄压缩时压缩外力、压缩变形量和皮的应力之间的关系。为设计制造有关各种机械和系统；为预测机械损 伤、提高产品质量据提供理论指导。通过试验和番茄力学模型的计算，得出了番茄在压缩情况下，总体变形量与压缩外力 以及皮的应力的关系是非线性关系；皮的应力与压缩外力的关系是近似线性关系；面积改变量随压缩外力的增加而呈线性 的增加；番茄首先在不受力的表皮破裂。 关键词：番茄；力学模型；压缩载荷；响应分析 中图分类号：Q947.6 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2008)-1-0040-05 高永毅，焦群英，唐 果，等. 番茄压缩载荷的响应分析[J].农业工程学报，2008，24(1)：40－44. Gao Yongyi, Jiao Qunying, Tang Guo, et al. Analysis of response to the external compressive force on tomatoes [J]. Transactions of the CSAE, 2008,24(1)：40 －44.(in Chinese with English abstract) 各向同性的和内部充满不可压缩液体的弹性膜。在参考 0 引 言 文献［11］中根据植物细胞的结构特点导出了细胞内压 水果等农产品在运输、加工等过程中，一般是在其 的一种计算方法。但到目前为止，在国内外还没有看到 自然状态下承受压缩载荷作用，因此在自然状态下，对 有关番茄的力学模型的报道。参考文献［7 ］和［10］中 其压缩载荷作用下的响应分析是很有价值的，其结果可 所建立的葡萄的模型不是普适性模型，在文献［7 ］中主 ［ ］ 以为工程分析和计算提供有意义的依据 1 。同时水果在 要是利用有限元软件建立了有限元模型；在文献［10］ 收获、运输、分级、贮藏过程中的机械损伤通常是由于 中建立了只适应压缩载荷的葡萄力学模型；在参考文献 ［ ］ 压缩载荷而引起的 2,3 ，在一般的生产环节中番茄又都是 9 ］中只是利用试验手段对葡萄和番茄的宏观力学特性 ［ 处于完整形态的，因此对整体番茄压缩载荷下，力学特 进行了研究。所以本文首先在前人建立的生物体力学模 性的研究，目的就