Показана актуальность разработки комплекса математических моделей, позволяющих рассчитать удельную работу при резании рыбы с целью определения коэффициента полезного действия элементарного ножа. Получено выражение для вычисления безразмерной удельной работы разрушения мышечных волокон. Сформулирована модель расчета указанной величины при упругом вырыве волокна с большой скоростью деформирования. Определена удельная работа вязкого разрыва при большой скорости резания. Получена математическая модель, позволяющая вычислить безразмерную удельную работу, необходимую на упругий вырыв волокна при не очень больших скоростях. Рассчитана безразмерная удельная работа вязкого разрыва волокна при не очень малых скоростях. Численным методом определены зависимости безразмерных удельных работ упругого вырыва и вязкого разрыва от безразмерной скорости деформирования. Установлено, что с ростом безразмерной скорости происходит нелинейное увеличение безразмерной удельной работы вязкого разрыва. При достижении максимального значения безразмерной удельной работы разрушения, соответствующего характерной безразмерной скорости, происходит смена вязкого разрыва на упругий вырыв волокна. При этом с дальнейшим ростом безразмерной скорости безразмерная удельная работа упругого разрушения изменяется немонотонно. При мере эластичности материала 3; 5; 8; 12 максимальные значения удельной работы разрушения составляют 0,0694; 0,0417; 0,0262; 0,0173 и достигаются при характерных безразмерных скоростях 0,0982; 0,0549; 0,0331; 0,0218, при этом минимальные значения безразмерной удельной работы упругого вырыва составляют 0,05761; 0,02714; 0,01279; 0,00641 и достигаются при безразмерной скорости 0,248; 0,217; 0,187; 0,161 соответственно. С увеличением меры эластичности материала максимальная безразмерная удельная работа разрушения и минимальная работа упругого вырыва существенно снижаются. Также с ростом меры эластичности уменьшается значение характерной безразмерной скорости, при которой вязкий разрыв сменяется упругим вырывом.

Показана актуальность математического моделирования режимов разру-шения волокон мышечной ткани при резании рыбы. Мышечная ткань сырья опи-сана вязкоупругой реологической моделью Максвелла-Томсона. Определены два режима разрушения волокна материала – вязкий разрыв и упругий вырыв. Вязкий разрыв обеспечивает высокое качество поверхности среза. Получен комплекс ма-тематических моделей, позволяющих рассчитать интервалы времени наступления вязкого разрыва и упругого вырыва в зависимости от структурно-реологических свойств мышечной ткани и скорости ее деформирования режущим органом рыбоперерабатывающего оборудования. Разработаны модели, описывающие режим разрушения волокон, который характеризуется внезапно возникшей постоянной деформацией материала. Результаты моделирования показывают, что при увеличении безразмерной скорости качество поверхности среза сначала повышается за счет сокращения времени вязкого разрыва, а затем, при достижении характерного значения и дальнейшем росте скорости, ухудшается вследствие наступления упругого вырыва волокон. Установлено, что к снижению качества поверхности среза приводят увеличение меры эластичности материала, рост безразмерной скорости резания, а также изменение безразмерного критерия прочности материала. Показано, что с ростом величины внезапно возникшей относительной деформации интервал времени вязкого разрыва немонотонно снижается и стремится к нулю. Определено, что с увеличением мгновенного и запаздывающего модулей упругости материала интервал времени наступления вязкого разрыва существенно сокращается. С повышением коэффициента динамической вязкости мышечной ткани вязкий разрыв наступает позже. При значениях критерия прочности, равного 3, длительного модуля упругости 63158 Н/м2, меры эластичности 3; 5; 8; 12 значения характерной безразмерной скорости составляют 0,095; 0,055; 0,032; 0,021, при этом показатели безразмерного интервала времени, соответствующего смене режима разрушения с вязкого разрыва на упругий вырыв, составляют 10; 20; 30; 45 соответственно.