基于离散单元法的牛肉咀嚼过程数学模型研究与构建

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1、本科生毕业论文（设计）中文题目基于离散单元法的牛肉咀嚼过程数学模型研究与构建英文题目StudyandConstructionofaMathematicalModelontheProcessofChewingBeefBasedontheDiscreteElementMethod学生姓名焦娜班级451003学号45100316学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程指导教师王笑丹职称副教授摘要摘要离散单元法是基于分子动力学原理的一种颗粒离散体物料分析方法，使用离散单元法进行模拟分析，可以直接获得离散

2、物料大量的复杂行为信息以及不易测量的颗粒尺度行为信息。基于此，离散单元法不再局限于解决岩土工程方面的问题，也在粉末加工和粮食等颗粒的仓储方面显现出它的优势。本文基于离散单元法研究牛肉块在口腔中咀嚼破碎的过程，建立咀嚼破碎模型并进行仿真模拟。通过试验和参考相关资料测得牛肉与牛肉、牛肉与牙齿之间的相关参数，将咀嚼破碎后的牛肉微颗粒作为离散单元法的最小单位，利用bongding模型将微颗粒粘结为可以咀嚼的牛肉块颗粒簇。在牙齿的作用下，当任意两个微颗粒之间的法向应力和切向应力超过最大极限值时，颗粒簇就开

3、始破碎，模拟牛肉的咀嚼破碎过程。利用EDEM软件中的数据导出等功能，进行牛肉在咀嚼破碎过程的状态变化和受力分析，为食品质地分析提供一种新的方法。关键词离散单元法牛肉咀嚼模型27摘要AbstractDiscreteelementmethodisamethodtoanalysisdiscreteparticlematerialbasedonamoleculardynamicstheory.Usingthediscreteelementmethodtosimulationandanalysis,you

4、cangetalotofcomplexmaterialbehaviorofdiscreteinformationandtheparticlescalebehaviorinformationwhichisdifficulttomeasuredirectly.Basedonthis,thediscreteelementmethodisnolongeronlytosolvetheproblemconfinedtogeotechnicalengineering,butalsoshowingitsadva

5、ntagesinpowderprocessingandwarehousingoffoodandotherparticles.Inthispaper,theprocessofchewingbeefinthemouthandthebrokenprocessbasedonthediscreteelementmethodstudywillbestudied,establishchewingbrokenmodelandsimulationtheprocess.Throughtrialtogetrelate

6、dparametersofbeefandbeef,beefandteeth,thebrokenbeefmicroparticlesafterchewingwillbecrushedasthesmallestunitofdiscreteelementmethod.Usethebongdingmodeltomakemicro-particlesbondedtobeefblockthatcanbechewed.ByEDEMsoftwaresettings,thecrushingprocessforbe

7、efsimulatedchewinginthemouthtoprovideanewmethodfortheanalysisoffoodtexture.Undertheactionoftheteeth,theparticleclusterswillbebrokenwhenthenormalstressandshearstressbetweenanytwoofthemicro-particlesexceedsthemaximumlimitandbeginningtosimulatechewingbe

8、efcrushingprocess.UsingdataderivedbyEDEMsoftwarefunctionsperformed，wecananalyzestatechangingandstressofthebeefduringtheprocessofchewing,whichprovideanewapproachtofoodtextureanalysis.Keywordsdiscreteelementmethodbeefchewingmodel27摘要27摘要目录第1章绪论1第1节概要1第