典型果品机械损伤及其防护机理研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：典型果品机械损伤及其防护机理研究英文并列题目：ResearchonMechanicalBruisingandProtectionMechanismofTypicalFruits研究生：潘嘹专业：包装工程研究方向：运输包装导师：卢立新教授指导小组成员：王军副教授学位授予日期：答辩委员会主席：陈安军江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二〇一一年三月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要果品在贮运过

3、程中会受到振动、碰撞、冲击、静载、挤压等形式的载荷作用，从而造成果品的机械损伤。本课题以水晶红富士和新疆贡梨为研究对象，分别研究了果柱的蠕变和整果的低能量多次冲击特性，并提出了相应的包装评价方法。果品是一种典型的黏弹性物体，研究果品的蠕变特性，能为果品减损包装的设计提供理论依据，降低果品在运输过程中的损耗。本课题以水晶红富士和新疆贡梨为研究对象，基于分数阶导数理论，建立了关于不同应力水平的果柱蠕变分数阶导数Kelvin模型。结果表明，分数阶导数Kelvin模型只需要很少的参数就能够在较长加载历程中表征苹果果柱和梨果柱的蠕变现象。为了实现果品在同一部位进行

4、多次冲击，自行设计了一台摆动冲击试验装置。该摆动冲击试验装置有多个可调结构，能够适应多种果品的冲击试验，并分别用摆动冲击试验装置和跌落试验仪对模拟球进行试验，通过比较两者的力-时间信号、力-回弹高度之间的差别和评价摆动冲击过程中能量的损失，结果表明该摆动冲击试验装置能够很好的模拟自由跌落过程。果品在生产储运过程中会受到多次冲击。本课题以水晶红富士和新疆贡梨为研究对象，在低于果品单次冲击临界损伤高度下对同一部位进行多次冲击，分析果品低能量多次冲击条件下的加速度、回弹高度、累积吸收能量与冲击次数之间的关系，从而建立了果品低能量多次冲击条件下的动态本构模型，并

5、得到了果品低能量多次冲击损伤阈值。结果表明，随冲击次数的增加，果品的加速度、回弹高度、损伤率、累积吸收能量都逐渐增大，最后稳定在一个固定值附近，不再随冲击次数增加而增加；该动态本构模型理论值与试验结果吻合度高，提出的模型能够很好的表征苹果、梨及类似果品在低能量多次冲击条件下的力学性能。结合上述研究结论，进一步探讨果品减损包装的设计方法。本课题以A楞瓦楞纸板和用该瓦楞纸板作为缓冲包装的水晶红富士为研究对象，分析了瓦楞纸板及瓦楞纸板-果品包装系统在低能量多次冲击条件下的能量吸收特性，建立了两者的能量吸收数学模型，进而得到了缓冲包装后果品的累积吸收能量，结合果

6、品低能量多次冲击损伤阈值，预测了用瓦楞纸板作为缓冲包装的果品的损伤，并提出了苹果及类似果品在低能量多次冲击条件下减损包装评价的一般方法。关键字：果品、分数阶微积分、蠕变、冲击、损伤、包装IAbstractAbstractDuringthecourseofstoreandtransport,fruitswillsuffervibration,colliding,impact,staticcompressiveandextrusion.Theseloadcouldleadtomechanicalbruisingoffruits.Thispaperfocuse

7、sonthecreepstateandmultiple-impactsstatewithlowenergyofappleandpear.Besides,throughtheabove-mentionedresults,anewpackagingmethodwasproposed.Asatypicalviscoelasticobjects,forreducingthedamageduringtransportationandsupplyingbasisofpackagedesign,researchthecreepstateoffruitsisveryim

8、portant.Thispaperfocusesontheconstructio