基于显示动力学模拟的草莓冲击碰撞损伤分析

目的:解决加工过程草莓在冲击作用下易损伤引起品质下降的问题。方法:利用显示动力学模拟方法研究草莓碰撞过程冲击能损耗、内部应力及冲击损伤间的关系,采用响应面法分析碰撞参数对冲击损伤程度及敏感性的影响。结果:草莓碰撞钢板23 ms时,草莓的损伤体积比(7.83%)达到最大,同时冲击能损耗值(95.60 mJ)和内部应力(0.2384 MPa)均达到最大值;碰撞模拟结果误差均<5.0%,仿真方法可靠。结论:碰撞过程冲击能的变化引起草莓内部应力动态响应,从而决定了冲击损伤程度;果实损伤敏感性的影响因素为接触材料>冲击速度>碰撞角度。

基于跌落碰撞试验的草莓冲击损伤特性分析

针对草莓在采摘及加工过程受碰撞作用易产生冲击损伤而导致不合格品的问题,本文以跌落高度和接触材料为试验因素,以草莓跌落碰撞条件下的冲击能损耗值、损伤体积作为果实冲击损伤的评价指标,采用跌落碰撞试验和高速摄像方法,记录草莓跌落碰撞过程的运动信息,计算碰撞冲击能损耗值、损伤体积,研究采摘及加工中的碰撞因素对草莓冲击损伤特性的影响。研究结果表明:跌落高度、接触材料与冲击能损耗值及损伤之间呈显著相关;接触材料对冲击能损耗及损伤影响程度最大,跌落高度对其影响程度次之;接触材料缓冲性能增加时,冲击能损耗值及损伤显著减小,呈负相关,而跌落高度增加,呈正相关。本研究为草莓采摘及加工装备的防损、减损设计提供指导。