农产品动态力学性能的研究现状及趋势王显仁，师清翔，倪长安，刘师多(河南科技大学车辆与动力工程学院，河南洛阳471003)摘要：绝大多数农产品在收获、储运和加工过程中承受的是变动载荷或冲击载荷•变动和冲击载荷也是农产品机械损伤的最常见原因。随着农业工程学科的发展，动载荷下农产品的力学性能受到待別重视二为此，介绍了农产品动态力学性能的国内外研究现状；指岀了农产品动态力学性能的研究将朝着多学科综合、梢细化、准确化及更接近于实际的方向发展。关键词：农产品；动态力学性能；综述中图分类号：S121文献标识码：A文章编号：1003"88X(2010)02-0005-040引言随看科学技术的发展，农产品力学性能已经成为一个重要的研究领域。这是因为农产品机械收获与加工中的机械损伤对农产品品质影响很大，而农产品力学性能及其对所受载荷响应的知识可以更好地为其机械损伤的研究提供基础。国内外对农产品力学性能的研究可分为静载力学性能研究利动态力学性能研究。研究工程材料力学性能时，根据试验材料的加载情况，把载荷分为静载荷、冲击载荷和变动载荷。其中，冲击载荷也称为高速加载载荷，它与静载荷的区别在于加载速度不同。工程材料力学中，一般把应变率小于等于10^/8的加载载荷称为静载荷或准静载荷。变动载荷是指所加载荷的大小或方向随时间做周期性或无规则的变化。通常情况下•把静载荷下材料的力学性能称为材料的静载力学性能或材料的静态力学性能,把冲击载荷和变动载荷下材料的力学性能称为动载荷下材料的力学性能或材料的动态力学性能⑴。上述概念在农产品力学性能研究中被沿用。同工程材料一样，绝大多数农产品在收获、储运、加工过程中承受的是变动载荷或冲击载荷。变动和冲击载荷也是农产品机械损伤的最常见原因。因此，动载荷下农产品的力学性能研究尤为重要。1农产品动态力学性能的研究状况农产品动载荷下的力学性能研究起源于对水果收稿日期：2009.-04・16基金项目：河南省科技发廉计划项目(082102240089)作者简介：壬显仁(1963・)•男•河南南阳人，副教授，博士，(E・mail)wangxiannen®mail・hau»t.edu・的振动损伤研究。水果运输途中的振动对水果的品质影响很大。据资料记载,20世纪60年代起，国外就开始了对水果碰撞及振动损伤的研究•中馬豐和中村敏広等试验研究了鲜水果运输中的损伤及其在箱中的振动情况。Hallerle,Mohsenin,Nelson和Bitner3等用能瞳平衡原理对水果下落与衬垫的冲击效果进行了试验研究。他们认为，碰撞过程中，在“最小能址”范围内，水果不会受到损伤，因此可以在厚度、密度及泡沫结构等方面对衬垫进行分类研究。Horsfield：4等则将水果的损伤归因于水果的剪切应力超过了其剪切强度，他们用Hertz理论对水果的接触应力进行了试验研究。20世纪70年代中后期，H.J.Coodinf岩元睦夫、河野澄夫和早川昭'等开始应用Palmgren-Miner理论对水果运输的振动损伤进行了定慑研究oN.N.Mohsenin,V.K.Jindal.A.N.Manor”•通过自制设备对F落水果和衬垫的碰撞进行『试验研究。为了进行理论分析和对比试验，他们测定了水果和衬垫的动静载力学性能oP.K.Chattopadhyay,D.D.Hamann,J.R.Hammerle8：研究了糙米的动态力学性能。他们用自制试验设备沿轴向给糙米加•动态力，使糙米的应力以正弦规律变化•试验研究『其应变的变化规律，并研究了应力的变动频率和糙米的湿度对应变变动规律的影响。试验中，把浓硫酸和糙米分开放置在一密闭容器中•以获得不同湿度的糙米。试验时，要把糙米加工成圆柱形的样品•办法是将糙米装入一定厚度钢板的孔中，用金刚砂纸将两端突出部分打掉，其试验样品长度为0.32±0.01mmo在这一研究中，做了3点假设:一是糙米是线粘弹性的；二是试验样品较短，忽略应力波的作用；三是忽略糙米两端部分对试验结果的彫响。1980-1988年前后，国内的单明彻和徐朗⑼对苹果在冲击载荷作用下的机械损伤进行了试验研究，得到了苹果硬度对损伤影响规律。同时，上述二人在以磁带机作信号源的电磁振动试验台上，对随机振动下苹果机械损伤规律的进行了试验研究，提出了苹果包装箱系统的简化模型。这一时期，在国外，澳大利亚学者J.E.Holt,D.Schoor,C・IAica...