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果实硬度和脆性是反映水果品质和成熟状态的重要指标。目前检测水果硬度常用的方法是使用水果硬度计进行戳穿试验。试验方法为：用一定直径的钢制压头，缓慢手动压入一定的深度，其压缩力的最大值称为硬度。然而，使用手动测量时压头压入速度无法控制，测量结果误差较大。使用计算机控制的万能试验机测量水果硬度，控制压缩速度和压入深度，通过绘制压缩过程的力-位移曲线，可以比较直观的反应压缩速度和水果硬度的关系。本文则是进行分析一下钢制压头对于水果硬度的测定以及分析。
在钢制压头顶端安装厚度为 3.2mm 的橡胶材料，可以减小剪切力对压缩试验的影响，因而可以更显著观察到曲线上生物屈服点和破断点。用顶端安装橡胶材料的钢制压头，在不同压缩速率下对苹果果肉进行压缩试验，探索不同压缩速率对苹果果肉硬度和脆度测量的影响，以及苹果果肉生物屈服点和破断点的出现规律。
用带橡胶材料的平顶圆柱压头,当压力达 Fy 时, 出现第一个峰值点 y , 称之为生物屈服点,Fy 为该果肉的脆度值。压力小于 Fy 时的负载不会使苹果产生损伤。继续增加压力, 压缩进入塑性变形过程, 产生永久性的变形和损伤。当压力达到 Fb 时, 出现第二个峰值点 B ,点 B 称为破裂点,Fb 为该果肉的硬度值。当采用不锈钢压头时,并无生物屈服点出现。实验还发现，压缩速率对压缩曲线有显著影响，使用带橡胶的压头，当压缩速率大于 100mm/min 时，压缩曲线上的生物屈服点不明显，并且硬度值的测量值之间差异显著（数据未列出）。 |
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