澳洲坚果破壳工艺参数优化及压缩特性的有限元分析

来源：农业工程学报杂志2015年第16期北京时间：

作者：涂灿,杨薇,尹青剑,吕俊龙,

摘要：为了提高澳洲坚果破壳整仁率，该文首先以加载速度、加载方向、果壳含水率为试验因素进行正交试验，以破壳后澳洲坚果果仁的整仁率为评价指标，优化出适宜澳洲坚果破壳的最佳工艺参数为：加载速率45 mm/min、沿水平向加载、果壳含水率6%～9%。在此破壳工艺下进行试验，得出澳洲坚果的整仁率最高可达93%。澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平向的平均破壳力分别为1 018、2 274、1 173 N；弹性模量分别为32.24、68.63、39.65 MPa。说明澳洲坚果是各向异性的，宽度向的抗压能力最强。运用有限元方法对澳洲坚果的3个加载方向进行应力和应变分析，得出较佳的施力方向为水平向，与试验结果一致。故在设计破壳机时，施加于澳洲坚果的破壳力应不小于2 500 N，并应尽量使澳洲坚果沿水平向受力。研究结果为澳洲坚果破壳机的研制提供了理论基础。

关键词：力学特性, 优化, 有限元, 澳洲坚果, 破壳, 整仁率, 弹性模量