袁跃峰， 谢 飞， 范庆仁

（浙江海洋大学海洋工程装备学院，浙江 舟山 316022）

0 引言

贻贝是一种依靠足丝附着的海洋贝类，我国北方多称海虹，南方多称淡菜、壳菜[1]。2020 年全国贻贝养殖产量达88.6 万t，占全国海水养殖贝类产量的6%左右[2-3]。经过调研，现存贻贝加工设备多为作坊式改造产品，施力结构简单，缺乏对贝壳受力状态的考量，仅在打散处理过程中，碎壳率就高达5%[4]。碎壳率过高不仅会损害养殖户的经济效益，同时也增加了水产加工企业筛选去杂的成本。目前研究人员已对多种贝壳的微观结构、力学性能及裂纹萌生规律进行了分析研究。杨文[5]和梁艳等[6]计算了紫石房蛤和香螺壳的力学性能参数，并对贝壳的裂纹延伸路径进行表征分析。DUTTA A 等[7]根据贝壳珍珠聚合层中的应力关系，提供了裂纹驱动力的简化表达式。但对于贻贝整体曲面承压性能及裂纹路径取向特征的研究未见相关文献报道。

本研究首先使用光学扫描仪器逆向建模得到贻贝贝壳的模型，对贝壳模型进行有限元受力仿真，分析贝壳受压力后形变位移大小的分布特点；然后使用拉压力试验机对贝壳进行整体曲面承压试验，计算贝壳整体曲面的承压性能；最后测绘裂纹坐标，总结得出裂纹路径取向特征。研究贻贝贝壳承压性能和碎壳贻贝裂纹的延伸取向，可为水产贝类加工设备结构的优化提供理论依据，从贝壳受力角度优化加工设备的施力结构，以此降低加工碎壳率，提高养殖户和水产加工企业的经济效益。……