壓桿后屈曲法測(cè)定直條米線彈性模量.pdf

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1、第27卷第l期3602011年1月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)TransactionsoftheCSAE、／b1．27No．1Jan．201l壓桿后屈曲法測(cè)定直條米線彈性模量姜松，黃廣鳳，劉瑞霞，賈瑜，趙杰文(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，鎮(zhèn)江212013)摘要：為了探討直條干米線彈性模量測(cè)定的新方法；運(yùn)用壓桿后屈曲力學(xué)模型，建立了直條千米線后屈曲的彈性模量計(jì)算模型；運(yùn)用TA．XT2i物性儀，對(duì)千米線的4個(gè)試樣長(zhǎng)度進(jìn)行了優(yōu)化，并分析了4個(gè)不同端部轉(zhuǎn)角時(shí)的彈性模量試驗(yàn)值，同時(shí)與拉伸法、三點(diǎn)彎曲法彈性模量的試驗(yàn)值進(jìn)行了比較分析；采用后屈曲彈性模量測(cè)定方法，探討了干米線含水率對(duì)其彈性模量的影響?；趬簵U后屈曲

2、理論的直條干米線彈性模量測(cè)定方法優(yōu)于拉伸法、三點(diǎn)彎曲法，其最優(yōu)測(cè)試條件為干米線長(zhǎng)度100姍、端部轉(zhuǎn)角150；干米線含水率與彈性模量呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。直條千米線后屈曲彈性模量測(cè)定方法是準(zhǔn)確、可行和可靠的，為直條干米線力學(xué)質(zhì)地評(píng)價(jià)提供了參考。關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品，彈性模量，力學(xué)質(zhì)地，直條干米線，壓桿后屈曲，測(cè)定方法，含水率doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2011．01．058中圖分類號(hào)：TS213．3，TS201．7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—6819(2011)一01—0360-05姜松，黃廣鳳，劉瑞霞，等．壓桿后屈曲法測(cè)定直條米線彈性模量[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，

3、2011，27(1)：360--364．JiangSong，HuangGuangfeng，LiuRuixia，eta1．Compressiverodpost-bucklingmethodforstraightricevermicellielasticmodulusdetermination叨．TransactionsoftheCSAE，2011，27(1)：360--364．(inChinesewithEnglishabstract)0引言彈性模量的影響。目前，國(guó)內(nèi)外未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。彈性模量是干米線的一個(gè)基本的力學(xué)性質(zhì)，可以作為干米線品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要力學(xué)質(zhì)地參數(shù)之一，是表征干米線的組分

4、和加工工藝及質(zhì)量的綜合評(píng)定的指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)還沒有干米線的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只有湖南、廣西、江西等地地方標(biāo)準(zhǔn)，其中江西省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB36／T322．1998)最為詳細(xì)【l。8】：但在這些地方標(biāo)準(zhǔn)中由于得不到技術(shù)支撐，千米線的彈性模量等力學(xué)質(zhì)地指標(biāo)都處于缺失或不完善狀態(tài)。直條食品的彈性模量一般測(cè)定方法是三點(diǎn)彎曲法和拉伸法。由于三點(diǎn)彎曲測(cè)定方法是建立在小變形理論基礎(chǔ)上，對(duì)支點(diǎn)之間距離(試樣測(cè)試長(zhǎng)度)與變形之比(5％～10％)、支座的形狀和尺寸有嚴(yán)格的要求，而且需要支點(diǎn)之間距離(跨距)有足夠的長(zhǎng)度【9】，但跨距大時(shí)自重對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響；同時(shí)由于干米線在長(zhǎng)度方向不是很均勻、測(cè)試跨距受儀器限

5、制以及變形時(shí)試樣測(cè)試長(zhǎng)度發(fā)生變化等因素都會(huì)對(duì)三點(diǎn)彎曲測(cè)定彈性模量的精度產(chǎn)生影響：而拉伸法則由于應(yīng)力集中造成測(cè)試非常困難。雖然三點(diǎn)彎曲法和拉伸法是直條食品彈性模量測(cè)定的傳統(tǒng)方法，但未見應(yīng)用于千米線彈性模量的測(cè)定。為了建立直條干米線力學(xué)質(zhì)地評(píng)價(jià)的儀器測(cè)定方法，提高檢測(cè)的技術(shù)含量，本文探討基于壓桿大撓度理論的干米線后屈曲的彈性模量測(cè)定方法，并與拉伸法和三點(diǎn)彎曲法進(jìn)行比較；在此基礎(chǔ)上探討含水率對(duì)干米線收稿日期：2009．10-30修訂日期：2010-07—20基金項(xiàng)目：江蘇省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(BK2006707．1)作者簡(jiǎn)介：姜松(1963一)，男，上海祟明人，教授，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)(食

6、)品流交力學(xué)特性及其質(zhì)地評(píng)價(jià)研究。鎮(zhèn)江江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，212013·Emai：jszhl@ujs．cdlL皿1材料與儀器設(shè)備1．1試驗(yàn)原料江西米粉(2埏／袋)，是以大米為主要原料。生產(chǎn)日期：2009．04．08，江西五豐食品有限公司。試樣原料長(zhǎng)度為170～195mm，100根試樣平均直徑為1．57±0．088n'ml。用GB廠r14769方法測(cè)得含水率為8．88％。選擇粗細(xì)均勻、無(wú)并條、平直的米粉作為試樣。1．2試驗(yàn)儀器與設(shè)備TA．XT2i物性儀，英國(guó)StableMicroSystems公司；315．15數(shù)顯測(cè)厚規(guī)(分辨力0．01mm)，桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司；不銹鋼

7、直尺(最小刻度lnun)，市售；DHG．9245A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司；BSl24S電子分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；PSX-280H恒溫恒濕箱，寧波萊?？萍加邢薰?。2試驗(yàn)方法2．1拉伸法彈性模量測(cè)定物性儀基本參數(shù)設(shè)置：探頭：A．TG；測(cè)試模式：MeasureForceinTension：運(yùn)行程序：ReturntoStart；觸發(fā)類型：Auto；觸發(fā)值：0．010N；曲線記錄方式：Target：數(shù)據(jù)采集速率：10