马铃薯的弹塑性力学特性试验及其损伤分析

摘要：研究马铃薯的力学特性，可以指导马铃薯收获、加工、运输装备的设计，有效减少机械损伤。传统的研究均将马铃薯作为线弹性材料，没有发现生物屈服点。为此，切取鲜食马铃薯圆柱形试样，使用质构仪进行压缩试验，通过马铃薯的力-位移关系，发现了马铃薯的弹塑性规律；同时，计算出马铃薯破坏应力、弹性模量、切线模量和泊松比，并据此进行了损伤的有限元分析。研究结果表明：马铃薯存在生物屈服点；试样压缩力达到生物屈服点后，压缩位移与塑性变形量近似呈正比例线性关系；马铃薯在受到碰撞作用时，塑性变形主要发生在以马铃薯碰撞点为切点的内切球范围内，即马铃薯内部。研究结果符合弹塑性材料的力学特性，与现有的损伤试验结果吻合。

关键词：马铃薯;力学特性;压缩试验;塑性变形;有限元分析;