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针对运输振动引起西瓜品质下降问题,对自然状态完整成熟的西瓜进行了扫频试验、模态分析、振动试验研究,分析了品质指标与振动参数相关性,并在此基础上探讨了振动引起的断裂损伤机理。具体研究过程和结论如下: (1)西瓜振动特性研究 对西瓜进行扫频试验,测定西瓜的振动加速度,分析西瓜的加速度传递率,获得西瓜的一、二阶共振频率分别为35.125Hz、71.034Hz;运用有限元法建立西瓜的振动模型,分析西瓜的模态,结果表明:西瓜的一阶共振频率范围为35.491~36.298Hz,二阶共振频率范围为77.511~79.211Hz。试验数据与仿真数据有良好的契合性。 (2)西瓜品质指标与振动因素相关性研究 设计西瓜振动的正交试验,并对西瓜进行硬度和糖度测定,对比前后品质指标,分析振动因素与品质指标的相关性(方差分析),经分析,振动频率、振动加速度、包装方式与这二项指标皆有显著关系;建立振动因素与品质指标的预测方程(回归分析);基于损伤理论对西瓜的宏观断裂损伤进行了探究,得到西瓜断裂损伤分布表。 上述研究结论可为西瓜的无损检测、预测运输过程中西瓜的品质变化、设计经济的西瓜运输包装、合理的西瓜运输方式、时间等提供理论依据。