20xx年基于有限元分析的核桃剝殼技術(shù)研究(編輯修改稿)
2025-01-26 00:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 類型，本模塊將概述桁架與線彈性體應力分析的方法。商用程序可能帶有非常大的單元庫，不同類型的單元適用于范圍廣泛的各類問題。有限元法的主要優(yōu)點之一就是：許多不同類型的問題都可用相同的程序來處理，區(qū)別僅在于從單元庫中指定適合于不同問題的單元類型。
后處理：在有限元分析的早期，用戶需仔細地研讀程序運算后產(chǎn)生的大量數(shù)字，即列出的模型內(nèi)各離散位置處的位移和應力。這種方法容易漏掉重要的趨向與熱點，而最新的程序則利用圖形顯示來幫助用戶直接觀察運算結(jié)果。典型的后處理模塊能顯示遍布于模型上的彩色等應力線圖，以表示不同的應力水平，顯示的整個應力場的圖像類似于光彈性法或云紋法的實驗結(jié)果。
2。2。2 有限元的應用
目前，有限元方法在堅果力學分析領域中應用廣泛，為堅果破殼設備的研制提供有效的理論依據(jù)。吳斌芳等（1996）應用薄殼理論和斷裂理論對綿核桃進行力學分析，并通過試臉驗證，得到了綿核桃機械剝殼取仁的重要參數(shù)。吳子岳（1995）將核桃殼簡化成各項同鄉(xiāng)性的均勻厚度的薄球殼，利用薄球殼理論進行應力和形變分析，得出兩對法向集中力有利于核桃殼完全均勻破裂的結(jié)理論。王靈軍等利用有限元方法分析了銀杏在各種施力狀態(tài)下的應力分布進行分析，找出了最佳的施力方向和施力方式，對脫殼設備的研制提供了理論的依據(jù)。攣玉振等（1994）通過對松籽殼體工程特性參數(shù)的測試和靜力有限元計算拿得出有限元計算結(jié)果與試驗測試結(jié)果數(shù)據(jù)相比誤差約為16%。
?。℉。Chen，J。De Baerdemaeker）利用有限元法檢測水果的堅度。把蘋果和菠蘿建立成為65節(jié)點48單元的模型，進而分析水果的堅度。把實驗數(shù)據(jù)繪制成為以楊氏模量為縱坐標，水果堅度為橫坐標的曲線圖，并且與實驗數(shù)據(jù)進行比較得出結(jié)論。謝麗娟等（2019）建立了蓮子受靜態(tài)正壓力的有限元分析模型，設定了短軸方向加載集中力、加載均布的線載荷、加載一定區(qū)域內(nèi)的面載荷3種受力工況，對蓮子在該3種工況下的應力、應變情況進行分析計算。分析結(jié)果表明，最佳脫殼的施力方式是在蓮子短軸方向加載沿長軸均布的線載荷，這時蓮子的應力、應變分布有一定方向性，有利于裂紋擴展，使蓮子有效脫殼，從而為脫殼設備的研制提供了參考依據(jù)。
針對山核桃果殼完全破裂所需的變形量大于殼仁間隙，用一般的機械擠壓方法破殼會造成大量碎仁等問題。利用Pro／E軟件建立了山核桃的幾何模型。采用有限元分析方法構(gòu)建了山核桃破殼受力模型，并對山核桃進行了受力機械剝殼取仁的重模擬與分析。根據(jù)不同受力方向和不同栽荷下山核桃的應力應變分布情況，確定山核桃殼變形量不大且產(chǎn)生局部裂紋點多、裂紋點易擴展的最佳施力方式，為山核桃破殼取仁設備的研制提供依據(jù)（丁正耀等2019年）。
曹玉華等（2019）應用有限元分析方法對蓖麻蒴果在壓載作用下頂部和中部的應力分布進行分析，建立了蓖麻蒴果幾何模型和有限元模型。研究結(jié)果表明：蓖麻蒴果果殼破裂的主要原因是由最大拉應力引起果殼破裂。頂部壓載荷作用時，最大拉應力的位置在蒴果果柄頂部中縫處，拉應力引起中果皮內(nèi)面產(chǎn)生裂紋；而中部壓載荷作用時，最大拉應力的位置出現(xiàn)在蒴果中果皮中縫的兩端，拉應力也引起中果皮四周角靠近直線處的內(nèi)面
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