荔枝是我国南方的优势特色水果，具有极高的经济价值，但其鲜销期较短，在高温高湿环境下极易腐烂，而在低温环境下又易受冷害，高效，快速地完成其产后深加工，对区域经济发展至关重要。由于加工前处理工艺必须的去核、剥壳问题还没有解决，严重制约了荔枝产业经济的发展。　　荔枝果肉切离剥取方式是利用外切刀具主动分解荔枝多重结构过程。作业效率高，符合工业化生产的需要，它比撞击、膨缩、爆破方法更适合荔枝这类热敏性柔性果，也比碾搓法、挤压法、搓撕法、摩擦法等在工艺上更容易控制实现。近年我们发明了荔枝去核剥壳同步完成的一体化机构并获得了一批专利，但这些专利装置存在可靠性问题、对物料的适应性问题、动力及能量消耗问题，加工产品质量等等问题，使得其产业化应用困难。问题的原因正在于对此类同步机构的工作原理、机件与柔性果耦合作用的机理及设计理论缺乏深入的理论研究。就荔枝去核剥壳而言，有针对性的机构工作原理，揭示其动态变形特征与机构运动耦合的相互作用机理，机构实现机理与设计理论方面的研究目前仍非常浮浅，对此类机构的技术评估，优化设计、机械装置改进的途径还缺乏强有力的理论指导。为此，本研究通过深入讨论荔枝果物理力学特性，规划科学的设计方案，建立机构联动过程动力与过程阻力的三维数字化模型，得出综合评价模型，提出科学地设计方法，给出工艺参数条件，研制出了优质、高效、节能、便于产业化大面积应用的荔枝果定向、去核、剥壳、分离一体化同步完成的切离剥取机构。　　主要研究工作及成果：　　(1)考察了荔枝果物理特性。应用均值分布F方差统计，考察了果和果核结构尺寸、重量等均值的组间与个体差异；桂味、玉荷包、淮枝、妃子笑各2个试验组的果结构尺寸与果重之比不同。桂味、玉荷包、淮枝、妃子笑各2个试验组的果核结构尺寸与核重之比也不同。桂味的果结构尺寸、果重的统计比值为(1.79～2.03)：1；其核结构尺寸、核重统计比值为(7.16～32.17)：1。玉荷包果结构尺寸、果重统计比值为(1.55～1.71)：1；其核结构尺寸、核重统计比值为(4.98～8.83)：1。淮枝果结构尺寸、果重统计比值为(1.55～1.69)：1；其核结构尺寸、核重统计比值为(6.15～10.16)：1。妃子笑果结构尺寸、果重统计比值为(1.52～1.86)：1；其核结构尺寸、核重统计比值为(1.80～28.65)：1。结合荔枝果、果肉强度与果体重量的分布关联性，测定统计的桂味、白蜡、黑叶等鲜果、存放1天的果及果肉强度密集区居于果重14～28g区间，强度值分别为(18～52)×105pa，(5～15)×105pa。　　(2)表征了荔枝果物理弹塑性力学特性。应用能量法及等比例加载，以广义胡克定律及塑性增量定理，分析了荔枝大柔性果多重结构间的弹塑性力学耦合特性，表征了其柔性果的弹塑性力学本构特征。仿真分析了荔枝果肉切离式工序组合去核、辊压剥壳的弹塑性变形过程。应用构建的机构联动过程动力与过程阻力的三维数字化模型，求解了荔枝切离式去核、辊压剥壳过程的微观力学变形，仿真研究了果体各重结构间的相互作用与运动变化，初步获取了影响果肉切离式工序组合剥取的关键因素为去核刀具结构与速度、压辊材料、结构与转速等。　　(3)试验研究了荔枝果肉切离式工序组合去核性能。应用内置收缩结构的弹性去核Mn钢刀与自制的去核试验装置平台，以核重、果重区间分布，统计了去核成功率、果核破碎率、果肉平均损失率，果核、去核果外观形态等，综合比较了荔枝切离去核性能与其品种、核重、工作刀具、料夹几何参数、去核运动参数相关性。试验统计结果表明Mn钢刀旋转进给荔枝综合去核性能优，其去核性能与其品种、存放天数、去核刀具、去核设备、核重、果重等高度相关。桂味荔枝采用双侧弯Mn钢刀万能力学试验设备292r/min，100(150)mm/min，进深20mm去核，实现了100％去核成功率与近零果核破损率，高于玉荷包、淮枝相应去核性能。桂味去核过程的果肉平均损失率为23％～29％，淮枝为15％～17％，玉荷包损失率为23％～33％。高速数控切削去核，综合去核性能较差。　　(4)试验研究了荔枝果肉切离式工序组合辊压剥壳性能。应用Mn钢刀去核与自制辊压剥壳试验装置平台，以果重区间分布统计果肉剥取成功率、果肉平均损失率以及果肉外观色泽形态，综合对比了压辊与导料辊材料、速度、导向角度等因素组合作用的综合剥取性能。试验统计结果表明，荔枝果入辊困难，果肉辊压需经反复而出，碎裂严重，且难脱辊。去核荔枝辊压剥壳性能与其果重、存放天数、压辊与导料辊的材料、齿形与转速组合、导向等等高度相关。Mn钢刀手工去核桂味荔枝，压辊与导料辊以螺纹钢棍30 r/min、60 r/min、90r/min同速组合辊压去壳，其鲜果及存放1天的果的剥取成功率为71％～91％，果肉损失率为19％～27％，直齿辊的剥取性能略低，胶辊不同转速剥壳，其剥取性能均差。　　(5)理论与试验研究了荔枝果肉切离式单工序多工位拉离性能。应用过程运动与动力学条件，分析了荔枝多重结构分解拉离的可行性。以核重、果重区间分布统计去核成功率、果肉剥取成功率、果肉平均损失率，结合果肉外观色泽形态等综合考察，比较了荔枝果肉切离综合剥取性能与品种、果重、定位装夹、环切距离与等的相关性。试验统计结果表明双刀环切大核荔枝拉离剥取性能较好，果肉色泽、外观形态也较好保持原态特征，但对小核荔枝则有待进一步提高。荔枝果肉切离式拉离剥取，果肉平均损失率均匀，为9%～14%之间。白蜡、黑叶荔枝中、大果141mm定位双刀环切，其拉离去核、果肉剥取成功率分别达到近于100%，但是重量小等级果、环切距离140或142mm，其去核成功率则降为73%～85%，果肉剥取成功率降为43%～83%之间，出现不稳定现象。　　(6)理论与试验研究了荔枝果肉切离式单工序多工位推离剥取性能。应用过程运动与动力学条件，分析了荔枝多重结构分解推离的可行性。应用自制料夹与环切拉离、推离试验装置平台，以核重、果重区间分布统计去核成功率、果肉剥取成功率、果肉平均损失率，结合果肉外观色泽形态等，综合比较了荔枝果肉切离综合剥取性能与品种、果重定位装夹、环切距离等的相关性。试验统计结果表明，荔枝果肉切离式推离剥取，可适应不同结构尺寸果核，其综合剥取性能方面得到了改善，果肉平均损失率处于13%～20%之间，其推离去核成功率、果肉剥取成功率显著高于拉离剥取。其果肉切离式剥取的去核性能、果肉剥取成功率与荔枝品种、重量等级、存放天数、料夹定位装夹相关。淮枝、玉荷包、桂味荔枝单刀环切，6号夹定位鲜果切离式果肉推离剥取，淮枝大果及其超大果，去核成功率达100%，果肉剥取成功率达90%～100%；桂味中、小等级果去核成功率达100%，小等级果果肉剥取成功率为85%～93%，且更好；玉荷包去核成功率为88%～100%，果肉剥取成功率为88%～93%，小果更高，果肉平均损失率与桂味接近。