哈密瓜分数阶粘弹性本构模型及接触应力研究

近年来分数阶导数被发现是复杂力学现象微分方程建模的一个重要数学工具。本项目从哈密瓜的粘弹性出发, 利用分数阶导数建立哈密瓜动载作用下松弛和蠕变本构关系模型，并通过动载试验验证模型的正确性和计算方法的稳定性。其次，利用有限元分析软件进行模型的接触问题计算，得出互相接触的哈密瓜之间、哈密瓜与常用包装物之间的接触应力分布规律；同时分析接触应力与机械损伤之间关系。这些研究结果可以为分数阶导数在生物力学的应用奠定理论基础，同时可为哈密瓜选择适宜的储运方式、适宜的缓冲包装材料以及包装系统的减损优化设计、减少储运中的流变损伤和预测损伤等方面提供理论依据和相关参数，对保持哈密瓜果品品质、提高产品的竞争力和经济价值具有实际意义。

本项目利用分数阶导数建立哈密瓜动载作用下松弛和蠕变本构关系模型，并通过动载试验验证模型的正确性和计算方法的稳定性。其次，利用有限元分析软件进行模型的接触问题计算，得出互相接触的哈密瓜之间、哈密瓜与常用包装物之间的接触应力分布规律；同时分析接触应力与机械损伤之间关系。这些研究结果可以为分数阶导数在生物力学的应用奠定理论基础，同时可为哈密瓜选择适宜的储运方式、适宜的缓冲包装材料以及包装系统的减损优化设计、减少储运中的流变损伤和预测损伤等方面提供理论依据和相关参数，对保持哈密瓜果品品质、提高产品的竞争力和经济价值具有实际意义。