孙慧杰 吴 杰 冯 哲

SUN Hui－jieWU JieFENG Zhe

（1.石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832003；

2.教育部绿洲特色经济作物生产机械化工程研究中心，新疆 石河子832003）

库尔勒香梨在整个流通链中要经过采摘、分级、储藏和销售等环节，这些环节的机械化和自动化作业会产生香梨与接触件的碰撞损伤，从而导致香梨品质和商品率降低［1］。因此需要对香梨与不同材料的碰撞特性进行研究，为香梨机械化和自动化作业过程的减损设计提供指导。

梨果碰撞后的损伤部位会发生褐变，由于褐变面积易于观察和测量，已成为实践中梨果碰撞损伤判断及外观等级划分的主要依据［2，3］。例如，在梨果品质分级标准中就有明确规定［4］，一级果碰压面积≤50mm2，二级果碰压面积≤100mm2。已有的研究［5，6］发现，梨果受载时的接触应力分布与损伤面积有直接的关系，因而成为果实损伤研究重要的切入点。早期，对于具有复杂几何特征的果品，传统力学测试仪器还很难实现其受载的接触应力分布测量，尽管可采用Hertz弹性接触公式进行理论计算，但是果实的各向异性和粘弹特性使Hertz公式计算的接触应力分布结果误差很大［7］。最近，美国和日本研制的感压胶片作为一种非破坏式的测量方法，实现了柔性材料和具有曲面特征的材料的不同受载条件下的接触应力分布测量分析，并在医学生物组织工程领域得到很好的应用［8］。最近，有研究者［9，10］利用感压胶片成功实现了梨果跌落碰撞时接触应力分布与损伤关系的测量分析，但是对香梨与不同常用接触材料的碰撞特性以及损伤面积估测时所对应的应力面积范围并没有具体研究。……