新疆薄皮核桃壳脆裂断面细胞变异及各向异性破碎机理

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

31160196

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

张宏

完成单位：

塔里木大学

中文关键词：

核桃碎裂; 微观形态; 材料属性; 薄壳分析;

其他语种关键词：

walnut breaking; micro morphology; material properties; thin shell analysis

项目类型：

地区科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2015-12-31

中文摘要：

南疆为国际薄皮核桃主产区，薄皮核桃壳仁机械化分离一直困扰核桃深加工，目前仍以手工砸取为主。为实现薄皮核桃能顺利地进行机械剥皮，以薄皮核桃壳细胞阵列走向入手，建立核桃壳细胞的空间模型；再对研究细胞的各向异性纹理走向进行定量分析；确定核桃壳最佳受力点作用下裂解的走向，找出整体裂解的纹理分布；探讨核桃壳开裂时脆裂断面细胞的变化机理，建立基于板壳理论的薄壳核桃壳的力学模型，运用实体显微技术和断面扫描技术获取核桃脆裂过程的实验结果，为建立力学特性方程提供实验验证数据，并修整模型对核桃壳受力变形方程进行重构；在数值解下，从核桃壳应力分布找到裂解走向的数值解，在显微裂纹分析的实验图像基础上，找出核桃壳断裂力学裂纹的萌生-扩展-脆裂的机理及规律，提出核桃纹理对破碎影响结果，为核桃破壳及壳仁分离奠定力学理论基础和实验台。而利用板壳理论研究核桃剥壳中涉及的基础理论，则可以为壳类果实的生物力学提供研究方法。