基于图像分割的深纹核桃挤压破壳裂纹规律研究OA

对核桃挤压破壳裂纹规律的研究有利于提升核仁完整性,然而传统的破壳方法难以准确反映裂纹真实演化规律。针对上述问题,以云南泡核桃为研究对象,本文提出了一种基于图像分割的裂纹分析方法,研究在挤压载荷下核桃裂纹扩展规律。采用YOLO v8m-seg实例分割模型实现裂纹自动识别与量化表征,模型分割平均精度均值为82.3%,研究了不同等效直径与挤压方向条件下挤压力、变形量、做功等力学特性,并分析了裂纹总数、裂纹分布象限数、裂纹总面积占比等裂纹演化特征的影响规律及核仁完好率。搭建了融合双视角高速成像与力、位移传感技术的试验平台并进行试验,结果表明,等效直径与挤压方向对核桃的力学响应、裂纹特征及核仁完好率均具有显著影响;破壳最大挤压力为190~280 N,总功为620~1 000 J;裂纹数量先增加,达到峰值后逐渐贯通合并为2~3条,且分布在多个象限,挤压结束后裂纹总面积占比稳定在10%~20%;等效直径34~36 mm的中等尺寸核桃从横径方向挤压综合表现最优,最大挤压力约231 N,总功约760 J,挤压结束时裂纹总面积占比18%,核仁完好率为73%。研究结果为低损伤破壳机械装备设计与参数优化提供了理论依据,且能在一定程度上预测和提高核仁完好率。