黄精须根剪切力学特性试验研究

[目的]针对新鲜黄精须根韧性大难以去除的问题，提出一种结合烘干工艺的须根去除新方法:通过对黄精进行烘干处理，使黄精须根失水变脆，然后在剪切作用下，实现黄精须根去除。通过研究黄精在不同取样部位、不同含水率和加载速率条件下其须根的剪切力学特性的差异性，可为黄精须根机械化去除提供数据参考。[方法]以五年生的多花黄精为试验对象，根据黄精不同取样部位进行分组，分为上表面须根组和下表面须根组共2个试验组，并测量上表面和下表面须根的初始直径;再通过烘箱的加热作用获得不同含水率的黄精，对不同含水率黄精须根进行直径和含水率进行测量，并设置质构仪的不同加载速率，对须根进行剪切力学特性试验。[结果]黄精须根在剪切试验中的载荷—位移曲线分为3个阶段:近似线性增长阶段、振荡波动阶段、近似指数增长失效阶段;在黄精须根的含水率在(4.08±2)%～(81.96±2.00)%范围内，剪切力范围为 1.39～40.20N，剪切强度范围为 0.63～20.41 MPa，其中，黄精须根的剪切强度受取样部位和含水率影响显著(p＜0.01);加载速率对黄精须根剪切强度无显著影响(p>0.05);各因素对黄精须根剪切强度影响的主次顺序为:含水率、取样部位、加载速率。[结论]试验条件下，黄精须根在含水率为(4.08±2)%时，剪切力均值为3.16N，剪切强度均值为 0.83，此时最适宜进行黄精须根去除。该研究可为黄精须根机械化去除和参数选取提供理论和数据支撑，为黄精脱须和烘干工艺的优化提供参考。