香梨与瓦楞纸板跌落碰撞的接触应力分布分析及损伤预测

为了实现香梨果实跌落碰撞时损伤面积的准确评估和预测,本研究采用Prescale感压胶片对香梨与瓦楞纸板不同高度跌落碰撞下的接触应力分布进行测量分析,探讨接触应力分布与损伤面积的关系,确定了最接近损伤面积的应力面积范围。并在此基础上采用有限元模拟方法对香梨碰撞瓦楞纸板的损伤面积进行预测分析。研究结果表明,感压胶片测量的接触应力分布中0.20 MPa范围的应力面积与损伤面积最为接近,相对误差率平均为6.81%。当该应力范围应用于有限元模拟的损伤面积预测时,香梨损伤面积的预测值略高于实际损伤面积,损伤预测的相对误差率平均约为13.29%,显著提高了预测精度,实现了有限元法对香梨与瓦楞纸板跌落碰撞损伤面积的较准确地预测,为今后香梨机械化作业中减损设计提供了研究基础。     

库尔勒香梨动态频谱响应特性的研究

为了了解库尔勒香梨的动态频谱特性以实现香梨振动频谱法检测内部品质,本文对香梨进行脉冲激励测试,分析不同窗函数对香梨动态响应信号处理的效果,明确不同激励点、激励力、激励材料及香梨质量、果形和坚实度对其动态频谱响应的影响。结果表明,在动态信号分析过程中,采用非对称窗的exponent窗函数更适宜于香梨动态信号的截断处理,所获得的频谱响应信号信噪比高,信息泄露少;在香梨赤道区域不同激励点对香梨进行单点激励和感测,信号稳定性强,其动态频谱响应也基本一致;不同激励材料和激励力对香梨响应主频率无显著影响,当采用橡胶锤头且激励力范围为9~12N时,获得的动态信号较强,可获得与第二响应频率的幅值相差较大的响应主频率,更易于信号分析;香梨质量、果形和坚实度与响应主频率有较好的线性关系。     

库尔勒香梨振动频谱特性研究

为了明确不同敲击条件对香梨振动响应特性的影响规律,采用DASP动态测试与信号分析系统对香梨敲击振动时的响应信号进行测量,并分析不同敲击材料、敲击速度、敲击位置、激励响应方式对香梨响应主频率影响的显著性。结果表明:橡胶球和铁球或木球敲击香梨时的响应主频差异显著(P=0.036),而硅胶球和橡胶球敲击香梨时的响应主频率无显著差异(P=0.300),硅胶球、铁球、木球敲击香梨时的响应主频率也无显著差异(P=0.140);敲击速度、敲击位置、激励响应方式对香梨的响应主频率无显著性影响(P>0.1)。