甘蔗茎在弯曲荷载下的破坏

摘要

研究甘蔗的物理力学特性对研究甘蔗切割过程、设计刀片具有重要意义.该文采用三点弯曲方法研究甘蔗茎在弯曲荷载下的力学特性.以"桂林-1号"甘蔗为试验材料,在日本SHIMADZU公司生产的AG-I 50 AUTOGRAPH材料力学试验机上进行了蔗茎的弯曲试验.试验结果表明:蔗茎在弯曲荷载下主要有4种破坏形式:中性层裂纹、横向裂纹、底部纵向裂纹、不规则裂纹.其中基部和尾部试样以横向裂纹为主,其他部位的试样产生中性层裂纹;"桂林-1号"甘蔗基部弹性模量的平均值为1172 N/mm2,最大抗弯强度的平均值为46.5 N/mm2;基部去掉蔗皮后,弹性模量的平均值为1514.8 N/mm2,最大抗弯强度的平均值为42 N/mm2;蔗茎基部的弹性模量在剥皮前后有显著差异,且基部蔗芯的弹性模量明显高于未剥蔗皮基部的弹性模量.蔗茎基部的抗弯强度在剥皮前后无显著差异.