好殼蛋與裂紋蛋的振動特性研究.pdf

1、蛋殼作為保護(hù)蛋的內(nèi)容物不受損害的保護(hù)膜，其是否受到損傷，對于蛋的保存和包裝有著非比尋常的意義，因而蛋殼破損的檢測就有著同樣重要的意義。傳統(tǒng)方法采用人工檢測手段，通過眼睛看或者耳朵聽，工作效率低，準(zhǔn)確性也差。近年來，不少學(xué)者借助振動學(xué)理論，通過研究梨、桃、荔枝、葡萄等農(nóng)產(chǎn)品的振動特性，檢測其品質(zhì)好壞，取得了一定的成果。本文試圖在總結(jié)前人研究思路基礎(chǔ)上，采用對蛋殼施加機(jī)械沖擊的方法，研究蛋殼振動特性，確定影響蛋殼振動特性的因素，從而為禽蛋蛋

2、殼破損檢測提供另一種思路。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由加速度傳感器(型號為:美國產(chǎn)PCB356A16)和美國晶鉆儀器動態(tài)信號分析測試儀器coco-80（內(nèi)含數(shù)據(jù)采集卡和電荷放大器）組成，能高速、準(zhǔn)確地采集振動數(shù)據(jù)。⑵好殼蛋的頻譜特性研究。獲取不同質(zhì)量、蛋殼強(qiáng)度的好殼蛋樣品，在不同敲擊材料、不同敲擊部位以及不同測點(diǎn)、不同質(zhì)量、不同敲擊速度的情況下，在上述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中進(jìn)行敲擊試驗(yàn)，獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對試驗(yàn)

3、數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅立葉變換，得到頻率響應(yīng)曲線，提取不同試驗(yàn)條件下的響應(yīng)主頻率。分析結(jié)果表明⑩雞蛋質(zhì)量對響應(yīng)主頻率的影響顯著，對于蛋殼強(qiáng)度相近的好殼蛋，質(zhì)量大的雞蛋其響應(yīng)主頻率較小，質(zhì)量小的，其響應(yīng)主頻率較大，且存在較好的負(fù)相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)為-0.9441）；響應(yīng)主頻率隨著蛋殼強(qiáng)度的增加而增加，它們之間有很好的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.9332)；不同的敲擊材料、測點(diǎn)及激勵部位，雞蛋的響應(yīng)主頻率改變不大；好殼蛋的頻譜圖呈現(xiàn)規(guī)律性，存在明顯的共振峰

4、。⑶好殼蛋和裂紋蛋的頻譜特性研究。獲取好殼蛋和裂紋蛋若干，重復(fù)振動試驗(yàn)步驟，分析結(jié)果表明：裂紋蛋的響應(yīng)特征曲線存在多個幅值近似且密集的較大頻率，沒有明顯主頻率；裂紋蛋的響應(yīng)主頻率明顯高于好殼蛋的響應(yīng)主頻率，且數(shù)值普遍偏大；裂紋蛋的不同測點(diǎn)，其響應(yīng)主頻率差異較大。⑷響應(yīng)主頻率預(yù)測模型的建立。提取判別好殼蛋與裂紋蛋的主要特征參數(shù):響應(yīng)主頻率。分析了影響響應(yīng)主頻率的物理參數(shù)，結(jié)果表明:蛋殼厚度和蛋形指數(shù)等對響應(yīng)主頻率的影響較小，因此，在響應(yīng)主

5、頻率的預(yù)測模型中，剔除蛋殼厚度、蛋形指數(shù)等變量，分別建立了蛋殼強(qiáng)度及質(zhì)量與響應(yīng)主頻率之間的回歸方程。結(jié)果分析表明：敲擊方法能夠預(yù)測響應(yīng)主頻率的變化情況，雞蛋的蛋殼強(qiáng)度、雞蛋質(zhì)量均與響應(yīng)主頻率有較好的相關(guān)性。隨著蛋殼強(qiáng)度的增加，響應(yīng)主頻率逐漸增加;隨著雞蛋質(zhì)量的增加，響應(yīng)主頻率逐漸減少；響應(yīng)主頻率總在一個可以預(yù)知的范圍內(nèi)變化，這就說明了用無損方法測定雞蛋的響應(yīng)主頻率有一定理論基礎(chǔ)，且完全可行；好殼蛋的響應(yīng)主頻率與裂紋蛋的響應(yīng)主頻率在不同范