定则振动系统下黄冠梨振动特性及损伤研究

目的通过对黄冠梨进行振动试验测试,研究其在定则振动系统下的振动特性以及振动加速度、振动频率与其他振动参数对黄冠梨损伤的影响,建立黄冠梨面积、体积损伤率与时间关系模型。方法通过定则振动中的扫频试验和定频试验,分析黄冠梨的振动加速度与共振频率、能量传递率之间的关系,研究黄冠梨面积损伤率和体积损伤率的变化规律。结果黄冠梨的共振频率随加速度的增大呈下降趋势,0.85g后共振频率基本无明显变化,7层黄冠梨从下至上各层共振频率变化趋势相似。随着振动加速度的增大,单层黄冠梨的共振频率与能量传递率均逐渐变小。结论单层黄冠梨的加速度与共振频率呈非线性关系,多层黄冠梨的面积损伤率与体积损伤率随着层数的增加而变大,其共振频率随着层数的增加而减小。     

振动参数与梨损伤特性和黏弹性的关系

研究运输过程中梨因振动引起的损伤以及其黏弹性的变化。利用振动台模拟运输条件,用DASP对信号进行采集并进行分析,用质构仪对梨果实进行黏弹性分析,并建立相应的流变模型,进行参数识别。梨果实的损伤体积和加速度传递率随振动加速度的增大而增大,随频率的增大而减小;梨果实的蠕变量随振动时间的延长而增大,随振动频率的增大而减小;相同振动加速度下低频对梨果实的运输最为不利,相同振动频率,振动加速度越大,对梨损害越严重。     

箱装苹果振动特性及损伤的试验研究

振动损伤是引起果品采后损耗的主要因素之一,研究振动强度、缓冲包装结构等因素对果品振动损伤的影响对控制和降低果品运输损伤具有重要意义.以正交试验为基础,研究了振动强度、缓冲包装结构和包装箱内果品放置层数这3个因素对苹果损伤率与果品振动传递率的影响,并用新的试验手段得到了振动工况下箱内各层果品的加速度变化情况.结果表明,3个因素对苹果损伤率和果品振动传递率均有影响,其中振动强度对其影响最为显著,缓冲包装结构、箱内果品放置层数的重要性依次减小;振动试验条件下,箱内各层苹果的加速度由下向上逐渐增加;不同试验条件下果品振动传递率不同,振动传递率越小,苹果损伤率越低.     

皇冠梨采后冲击损伤影响因素研究及模型预测

目的 考虑到皇冠梨在储运过程中损伤严重,探究跌落冲击及果实本身特性对水果的损伤的影响,为皇冠梨的减损提供理论依据。方法 以河北赵县皇冠梨为研究对象,研究跌落高度、接触材料、果实硬度、曲率半径以及环境温度对皇冠梨冲击损伤的影响,并利用多元线性回归分析方法,建立皇冠梨果实的损伤预测模型（P≤0.05）。结果 跌落高度与损伤面积呈线性相关,皇冠梨分别与钢板和橡胶板冲击时产生临界损伤的跌落高度为30 mm和50 mm,而与本实验选取的EPE板和瓦楞纸板冲击时产生临界损伤的跌落高度为220 mm和340 mm。皇冠梨与EPE板冲击时表现为当跌落高度小于400 mm时,果实曲率半径越小,损伤面积越大;当跌落高度大于400 mm时,较大的曲率半径导致更大的损伤面积,果实硬度越小,冲击时损伤面积越大,环境温度越高,损伤越严重。结论 接触材料种类和果实本身特性对水果冲击损伤有较大影响。依据试验结果建立了损伤预测模型,预测模型可为皇冠梨自动化采摘、分级装备以及贮存、运输包装提供一定的理论指导。     

皇冠梨静压力学特性及模拟研究

目的 建立皇冠梨生理特性与力学损伤关系模型,实现果实静压过程的模拟研究。方法 通过材料松弛试验和静态压缩试验,研究果实材料力学特性。使用三维扫描方法辅助建立果实有限元模型,并对果实静载损伤过程进行模拟。结果 使用Maxwell黏弹性材料本构模型,成功模拟了果实流变特性。通过静压试验将所建立的梨果实黏弹性材料模型与传统弹塑性材料模型进行对比,误差降低了7%,从而验证了模拟的准确性。根据von Mises等效应力分布结果进行预测,发现在静载力为161.21 N时梨果实会出现明显损伤。结论 以上研究使用2种材料对静态压缩试验进行仿真模拟,进一步验证了使用数值模拟方法对水果静力学过程模拟的可靠性。为皇冠梨果实机械化采摘、储存包装及加工搬运过程提供了理论依据。     

果蔬运输振动频谱检测分析及对水果损伤的研究

检测了不同路况下,钢片弹簧悬架的卡车运输黄花梨过程中车厢前后垂直振动,并且比较了卡车车厢内不同装载位置梨的损伤情况.试验结果表明:卡车在运输过程中,振动加速度最大值发生在2.5～4Hz之间.在2～40Hz之间,车厢后部的振动加速度显著高于车厢前部,梨的损伤程度与其在车厢内的不同位置的振动水平有关.车厢后部的梨损伤要高于车厢前部同样高度堆放的(P＜0.05),在车厢内同一位置,装在顶部塑料箱内的梨损伤情况显著高于装在底部塑料箱的(P＜0.05).     

猕猴桃的模拟振动实验及特性研究

目的研究猕猴桃在运输过程中振动特性以及机械损伤的影响因素,为增强水果运输包装的防护性提供可靠的理论依据。方法通过扫频振动实验检测猕猴桃的共振频率;基于正交实验分析法进行猕猴桃的定频振动实验,分析振动加速度、包装缓冲材料、振动时间和堆码层数等因素对表面损伤指数和振动传递率的影响,从而获得造成猕猴桃机械损伤的敏感因子。结果当振动加速度为0.15g时,猕猴桃的共振频率为85.2Hz;采用纸屑作为缓冲材料的整体包装,猕猴桃的受损程度最小,其振动传递率也较小。结论对表面损伤指数和振动传递率影响最大的因子均为缓冲包装结构,纸屑衬垫和EPS衬垫的缓冲性能优于PET衬垫。振动传递率越大,表面损伤指数越大。     

单层与多层苹果跌落冲击损伤研究

跌落冲击是导致果品机械损伤的主要因素.利用MTS886跌落冲击试验机进行单个与多层苹果的跌落试验测定,分析跌落冲击试验机的冲击过程特性,提出了果品跌落吸收能量的计算公式,得到了苹果跌落损伤体积、速度变化量与其吸收能量之间的关系.结果表明:单个苹果的损伤体积与其吸收的能量之间成线性关系,苹果的速度变化量与损伤体积之间成二次项关系;多层苹果的总损伤体积与其吸收总能量存在线性关系,而其中的单个苹果与其吸收的能量之间不存在线性关系.     

多分层对复合材料层合板自振特性的影响

基于Mindlin一阶剪切理论分项等参插值的有限元法, 建立了含多个分层损伤复合材料层合板自由振动分析的有限元模型和分析方法, 并采用线性接触模型模拟分层区域上、 下子板的相互作用。通过典型数值算例, 讨论了分层位置、 数目及板的边界条件诸参数对其振动特性的影响。结果表明: 分层位置沿板长方向变化时, 中间分层的频率变化范围较大, 表面分层变化较小, 但变化趋势基本相同; 沿层合板厚度方向, 多分层中最长分层的位置越靠近层合板中面, 则其对振动特性的影响越大; 多个分层位置较靠近层合板表面, 且板边界条件约束较弱时, 多分层与单分层对振动特性影响的差别不大, 此时, 可将多分层损伤层合板简化为单分层损伤层合板来进行振动分析。      

基于联接层的螺栓联接复合梁振动特性建模

为了提高螺栓联接复合结构振动分析的效率,提出用联接层模型模拟螺栓结合部进而求解复合结构振动特性的方法。首先,描述该联接层模型的建模理念,即在考虑螺栓联接力学影响的基础上用被联接件的一部分作为联接层来模拟螺栓结合部的力学行为。接着,确定影响螺栓联接复合结构振动特性的联接层模型参数,包括密度、厚度(层数)和弹性参数等,并提出利用类比法及模型修正技术来确定这些待定参数的方法。最后,以螺栓联接TC500碳纤维/树脂梁为对象进行实例研究。结果显示,该联接层模型可以再现复合梁结构的振动特性,经过模型修正后,通过仿真计算获得的前6阶固有频率与实测值的最大偏差为4.22%,从而证明了所提建模方法的合理性。