不同内部品质库尔勒香梨振动频谱特性分析研究

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1、分类号：密级：学号：2012105001单位代码：10759石河子大学硕士学位论文不同内部品质库尔勒香梨振动频谱特性分析研究学位申请人徐虎博指导教师吴杰教授申请学位门类级别工学硕士学科、专业名称机械制造及其自动化研究方向机械CAD/CAE/CAM一体化技术所在学院机械电气工程学院中国·新疆·石河子2015年6月StudyofVibrationSpectrumCharacteristicsonDifferentinternalQualitiesofKorlaPearADissertationSubmittedtoShihe

2、ziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXuHu-bo(MechanicalmanufactureandAutomationMajor)DissertationSupervisor:Prof.WuJieJune,2015石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包

3、含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要本文针对库尔勒香梨尚未实现粗皮果、

4、不同产地和内部病害果无损检测的现状，基于香梨振动频谱特性进行其粗皮果、不同产地和内部病害品质的识别检测研究，以解决上述三种品质无损检测的问题。首先，通过香梨低频激振试验确定了香梨适宜的检测条件并明确了香梨坚实度、质量以及果形等自身物性对检测的影响。通过分别对香梨正常果、粗皮果和库尔勒香梨、阿克苏香梨进行频谱特性分析，明确了其振动频谱特性中的响应主频率的差异，并通过对果皮、果肉显微组织观察探讨了差异产生的原因。通过对内部病害香梨进行振动频谱测试分析，了解内部病害的不均匀发展对振动频谱响应的影响，揭示了振动频谱响应随内部病害

5、发展程度的变化规律，确定了振动频谱法检测内部病害的阈限及检测率。本研究得到的主要结论如下：（1）采用非对称窗的exponent窗函数进行香梨振动信号的截断处理，可获得信噪比高且信息泄露少的频响信号；在香梨赤道区域不同位置激励均可获得基本一致的振动频谱响应；尽管响应主频率不受激励材料和激励力的影响，但采用橡胶锤头且激励力范围为9~12N时，更适宜激励香梨获得信息更为完整的动态频谱曲线；香梨响应主频率随坚实度增加以线性上升、随质量和果实纵横比（果形）增大以线性下降，因此响应主频率可作为香梨内部品质评估的重要指标量，并应充分考

6、虑质量和果形对响应主频率的影响。（2）粗皮果和正常果的响应主频率分别为（775.0±19.4）Hz和（687.5±13.1）Hz，库尔勒和阿克苏两产地香梨的响应主频率分别为（740.5±27.3）Hz和（647.7±16.1）Hz，它们的响应主频率都存在显著差异，因此可以采用这一特征参数实现粗皮果的无损识别和两产地香梨区分。粗皮果香梨响应主频率最高，阿克苏香梨响应主频率最低，造成香梨响应主频率高低不同的主要原因是其坚实度的显著变化，而细胞膨压水平对细胞形态的改变是导致不同品质香梨坚实度差异的本质原因。（3）香梨内部病害发

7、展的不均匀性对振动频谱响应无影响，随着贮藏时间的变化，内部病害香梨与健康香梨的响应主频率分别以指数级和线性下降，内部病害香梨病变组-0.0833ω2织质量百分比与其响应主频率的关系为fd=410.649e+261.947，决定系数R=0.951；香梨内部病害采用振动频谱法可检测的阈限为1.807~2.281%，当病变组织质量百分比高于2.281%时，香梨内部病害的识别率为96.7%。关键词：库尔勒香梨，振动频谱，粗皮果，产地差异，内部病害IAbstractNondestructivedetectionofinternal

8、qualitiesofKorlapearhasbeenpaidmoreattentionintheprocessofsorting.Inthiswork,thefocusonroughpeelpear,geographicaldifferenceandinternaldefectdetectionofKorlapea