Подход К Расчету Удельной Работы Разрушения Материала При Резании Рыбы

Abstract

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.