Влияние влажности и ориентации нагрузки на прочностные свойства кукурузных початков

В настоящем исследовании изучалось влияние влажности и ориентации приложения нагрузки на прочностные свойства кукурузных початков с использованием универсальной испытательной машины Testometric при скорости перемещения траверсы 10 мм/мин. Исследуемые прочностные показатели включали био-предельную нагрузку (bioyield point), предельную нагрузку (yield point), нагрузку разрыва (rupture point), био-предельную прочность (bioyield strength), сжимающую прочность, прочность при разрыве, модуль жесткости, модуль прочности (toughness), модуль упругой деформации (resilience) и модуль упругости (elasticity). Результаты показали, что все показатели уменьшались с увеличением влажности, при этом значения были выше при боковой (латеральной) нагрузке, чем при продольной, за исключением модуля упругой деформации, который был выше при продольной нагрузке. В диапазоне влажности 5.87–28.4% био-предельная нагрузка уменьшалась с 685 до 220 Н и с 570 до 150 Н для боковой и продольной ориентации нагрузки соответственно. Предельная нагрузка уменьшалась с 2223.6 до 800 Н и с 1200 до 600 Н, в то время как нагрузка разрыва уменьшалась с 2130 до 1120 Н и с 1280.7 до 576 Н при боковой и продольной нагрузке соответственно. Био-предельная прочность снижалась с 9.5 до 2.9 Н/мм2 и с 5.5 до 2.6 Н/мм2, сжимающая прочность — с 3010 до 800 Н/мм2 и с 2550 до 650 Н/мм2, а прочность при разрыве — с 2500 до 600 Н/мм2 и с 2000 до 300 Н/мм2 для указанных диапазона влажности и ориентаций нагрузки. Модуль упругости снижался с 2500 до 320 Н/мм2 и с 2200 до 150 Н/мм2; модуль жесткости — с 2600 до 420 Н/мм и с 2300 до 120 Н/мм; модуль прочности (toughness) — с 240 Дж до 100 Дж и с 210 Дж до 80 Дж; модуль упругой деформации уменьшался с 440 до 100 Дж и с 500 до 150 Дж для боковой и продольной нагрузки соответственно в указанном диапазоне влажности. Были построены регрессионные уравнения, описывающие зависимости прочностных свойств от влажности початков, которые дали очень высокие коэффициенты детерминации.