基于离散元法的咀嚼过程分析-论文.pdf

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1、第44卷第5期吉林大学学报(工学版)Vo1．44NO．52014年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Sept．2O14基于离散元法的咀嚼过程分析陈莉，孙永海，谢高鹏，毛倩(吉林大学生物与农业工程学院，长春130022)摘要：为了研究食物块在1：I腔中的咀嚼破碎过程，利用离散元的方法提出了咀嚼破碎模型。以大豆为例，测试了大豆与大豆之间、大豆与牙齿之间的相应参数，模拟了大豆在口腔中的咀嚼过程。为了验证模型的可行性，利用逆向工程技术建立了人类第一上、下磨牙的三维模型，研制了齿形压头，配

2、合质构仪对大豆进行破碎，分析了受力变化，与仿真得到的受力变化趋势一致，仿真值经过一元线性回归模型的修正得到试验值，模型的判定系数达到了0．956，表明咀嚼破碎模型可以模拟人的咀嚼运动，为评价食品的质地提供了一种新方法。关键词：计算机应用；离散元法；咀嚼破碎模型；咀嚼；逆向工程中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1671-5497(2014)05—1517-08DoI：10．7964／dxbgxb201405046AnalysisofchewingprocessbasedonthediscreteelementmethodCHENLi，SUNYong

3、—hai，XIEGao—peng，MAOQian(College0l，BiologicalandAgriculturalEngineering，JilinUniversity，Changchun130022，China)Abstract：Inordertostudythebreakingandchewingprocessoffoodinmouth，achewingbrokenmodelwasusingdiscreteelementmethod．Takingsoybeanasanexample，thedynamicchewingprocesswassimulate

4、dandthecorrespondingparametersweretested，includingthatbetweensoybeanandsoybean。andbetweensoybeanandteeth．Toverifythefeasibilityofthechewingmodel，three—dimensionalmodelsofthefirstupperandlowermolarswereestablishedusingreverseengineering．Thedentiformindenterthatworkswiththetextureanaly

5、zerwasdeveloped．Testofthesoybeancrushingwiththedentiformindenterwascarriedoutandtheforcesinthecrushingprocesswereanalyzed．Thechangesofforcesinthetestareinlinewiththatinthesimulation．Thesimulationva1uescouldbeamendedbythelinearregressionmodel，andtheregressioncoefficientapproached0．956

6、．Theanalyzedresultsshowthatthechewingbrokenmodelcanbeusedtosimulatethechewingprocessofhuman．providinganewmethodforfoodtextureevaluation．Keywords：computerapplication；discreteelementmethod；chewingbrokenmodel；chewing；reverseengineering食品质地评价是食品品质检测的重要方面。人通过咀嚼运动感知受力来实现的，但无法将受感官评价法是最常用的食品

7、质地评价方法，它是力变化用数值描述出来。收稿Et期：2013—07—02．基金项目：国家自然科学基金项目(31271861)．作者简介：陈莉(1983一)，女，博士研究生．研究方向：农产品智能检测与评价．E—mail：flygir11983@126．com通信作者：孙永海(1956一)，男，教授，博士生导师．研究方向：农产品智能检测与评价．E—mail：sunyh@]lu．edu．cn吉林大学学报(工学版)第44卷咀嚼过程与食品的质地存在着一定的联系，粘结键Cakir等u以不同硬度胶体为样品，利用肌电图作为测试手段，发现感官硬度与第一次咀嚼时咬肌活动量、颞肌活动

8、量和下颌垂直运动幅度高度