冲击条件下核桃损伤断裂特性尺寸效应研究

来源：中国农机化学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：李龙, , 曾勇, , 满晓兰, , 张兆国, 张锐, 张宏,

单位：1. 塔里木大学机械电气化工程学院，新疆阿拉尔，843300；2. 新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室，新疆阿拉尔，843300；3. 昆明理工大学农业与食品学院，昆明市，650000; 4. 塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔，843300

摘要：为明晰核桃在初加工过程中冲击载荷对其损伤断裂特性的影响，基于连续介质损伤理论，首先通过单轴压缩试验证明损伤的存在，然后使用落锤冲击试验台开展单次冲击和反复冲击加载试验，分别建立核桃损伤和断裂模型，最后探讨核桃尺寸在30~44mm区间时对模型特征参数的影响。结果表明：核桃尺寸为35mm时，损伤累积系数为最小值3.89；核桃尺寸为30mm时，产生裂纹需要阈值能量为4.74J/kg。核桃损伤是其发生断裂的成因。能量阈值是核桃裂纹产生的判定标准，损伤累积系数量化核桃抵抗损伤的能力，核桃尺寸与能量阈值和损伤累积系数分别满足线性关系和多项式关系。研究结果有助于在初加工过程中对核桃损伤断裂进行调控。

关键词：核桃,尺寸效应,物理特性,损伤断裂,农产品加工

基金资助：国家自然科学基金(12002229); 塔里木大学校长基金项目(TDZKBS202001); 现代农业工程重点实验开放课题项目(TDNG2021104); 兵团中青年领军人才项目(2018CB014)