收獲期馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性及損傷規(guī)律研究

馮 斌， 孫 偉， 孫步功， 張 濤， 吳建民， 石林榕

(1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，蘭州 730070； 2. 蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程與交通運(yùn)輸系，蘭州 730070)

馬鈴薯在機(jī)械化收獲過程中不可避免產(chǎn)生不同程度的機(jī)械損傷[1]。表皮擦傷的馬鈴薯塊莖容易失水、增加細(xì)菌侵襲的敏感性，縮短儲存期；內(nèi)部組織損傷的馬鈴薯塊莖影響馬鈴薯加工產(chǎn)品的質(zhì)量，且若用作種薯時，嚴(yán)重影響發(fā)芽而造成減產(chǎn)[2-3]。馬鈴薯機(jī)械收獲過程中跌落碰撞是引起塊莖損傷的主要原因之一[4-6]。因此有必要對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性進(jìn)行研究。

近年來，果蔬的機(jī)械損傷問題已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注并開展了大量研究。國內(nèi)外針對梨、桃、蘋果和番茄等果蔬的跌落碰撞研究較多[7-16]，但是對馬鈴薯塊莖跌落碰撞研究較少，桑永英等[17]運(yùn)用試驗(yàn)與有限元分析相結(jié)合的方法得到了馬鈴薯塊莖從不同高度跌落的應(yīng)力值。洪翔等[18]提出了一種測定馬鈴薯臨界損傷跌落高度的方法，最終得到了馬鈴薯的臨界損傷跌落高度。郭世魯?shù)萚19-20]運(yùn)用Hy-perMesh和ANSYS/LS-DYNA軟件建立馬鈴薯機(jī)械碰撞模型并進(jìn)行有限元分析，得到馬鈴薯在不同碰撞高度的極限應(yīng)力值。目前對馬鈴薯跌落碰撞的研究方法主要運(yùn)用有限元分析，而對于馬鈴薯塊莖實(shí)際跌落碰撞過程中的沖擊特性和損傷的研究尚未見報(bào)道。因此本文以西北旱農(nóng)區(qū)廣泛種植的馬鈴薯品種“隴薯7號”為研究對象，采用單因素試驗(yàn)方法對馬鈴薯塊莖進(jìn)行跌落碰撞試驗(yàn)，對馬鈴薯跌落沖擊特性和損傷進(jìn)行了測定，分析了各因素對沖擊特性影響的顯著性和各指標(biāo)之間的相關(guān)性，并得到損傷綜合指數(shù)的線性回歸模型，以探索馬鈴薯塊莖跌落碰撞損傷的評估方法，為深入研究馬鈴薯動態(tài)力學(xué)特性及其損傷機(jī)理提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

選用西北旱農(nóng)區(qū)廣泛種植的“隴薯 7號”馬鈴薯，其質(zhì)量為292.81～301.73 g、直徑為82～95 mm、含水率為65%～78%，選取大小均勻、外形相近、無病蟲害、無損傷的塊莖作為試驗(yàn)對象。其中，同一組試驗(yàn)時的馬鈴薯塊莖質(zhì)量相差控制在10 g之內(nèi)[21-22]。

1.2 主要儀器設(shè)備

馬鈴薯跌落沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示。試驗(yàn)主機(jī)為自制的跌落試驗(yàn)機(jī)。沖擊力傳感器為DS2-X型 (東莞市智取精密儀器有限公司生產(chǎn)，精度：±0.1%F.S；采樣率：1 000次/s)。力傳感器一端固定于托盤(直徑200 mm，厚度5 mm)，托盤上放有碰撞材料，另一端通過螺柱聯(lián)接固定在試驗(yàn)機(jī)底座上。采用INV306D智能信號采集分析儀(北京東方振動和噪聲技術(shù)研究所研制)，應(yīng)用沖擊激勵自觸發(fā)進(jìn)行馬鈴薯跌落沖擊數(shù)據(jù)的采集、存儲。試驗(yàn)碰撞材料為橡膠、65Mn鋼、土塊、馬鈴薯塊莖，其材料特性如表1所示。試驗(yàn)土塊取自甘肅省蘭州市西固區(qū)馬鈴薯種植基地(36°12′N，103°53′E，海拔1 680 m)。土壤類型為砂壤土，主要包括塊狀和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體，其特征參數(shù)為：土壤含水率11.65%、土粒相對密度2.4、土壤堅(jiān)實(shí)度265 kPa、土壤黏聚力0.01 MPa。土塊試樣高度為120 mm，直徑為80 mm。

1-升降調(diào)節(jié)閥;2-跌落孔;3-碰撞材料;4-沖擊力傳感器;5-信號調(diào)理器;6-PC機(jī);7-底座圖1 馬鈴薯跌落實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure diagram of the potato drop test bench

表1 碰撞材料的特性Tab.1 Characteristics of collision material

1.3 評價(jià)指標(biāo)與計(jì)算方法

1.3.1 跌落沖擊特性指標(biāo)

(1)跌落沖擊加速度峰值

跌落沖擊加速度是馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性的重要參數(shù)，其值越大表征馬鈴薯塊莖與碰撞材料相撞瞬間受到的沖擊力越大[23]。

(2)沖擊最大形變量

馬鈴薯塊莖跌落沖擊作用瞬間短，作用面積小，碰撞時馬鈴薯塊莖將發(fā)生彈性、塑性變形。當(dāng)沖擊作用時間一定時，馬鈴薯塊莖的變形量與所受載荷成正比[24]。所受載荷越小，變形量越小；所受載荷越大，變形量越大，變形量達(dá)到臨界值時形成以塑性或脆性破壞形式為主的現(xiàn)時損傷和以黏彈性變形為主的延遲損傷，即機(jī)械損傷。因此馬鈴薯塊莖的最大變形量與塊莖損傷直接相關(guān)。

(3)碰撞恢復(fù)系數(shù)

碰撞恢復(fù)系數(shù)是碰撞過程中表征能量損失的重要參數(shù)，以非線性的方式變化，隨碰撞能量的增加而減少。其值越大，表明物料碰撞后恢復(fù)變形的能力越強(qiáng)，彈性越好。其定義為即碰撞后法向分離速度與碰撞前法向接近速度的比值[25]，碰撞損傷主要由塑性變形造成，該系數(shù)可作為馬鈴薯塊莖發(fā)生損傷碰撞能量值的預(yù)測指標(biāo)，并可作為馬鈴薯塊莖碰撞發(fā)生顯著損傷的臨界值。

1.3.2 馬鈴薯塊莖損傷評價(jià)指標(biāo)

目前國內(nèi)外對于球形果蔬，測定其損傷時主要有體積法和面積法兩種方法[26]，體積法假定果蔬為標(biāo)準(zhǔn)球體，采用球體的體積公式來計(jì)算；面積法一般將損傷區(qū)域近似為橢圓形，采用橢圓面積計(jì)算公式計(jì)算果品損傷面積。試驗(yàn)中馬鈴薯試樣并非標(biāo)準(zhǔn)球體，馬鈴薯實(shí)際損傷面積也非橢圓形，馬鈴薯試樣的標(biāo)準(zhǔn)球徑和損傷區(qū)域面積較難準(zhǔn)確測得。馬鈴薯塊莖跌落碰撞過程中，即使同一高度、同一碰撞材料、同一質(zhì)量的馬鈴薯塊莖，損傷發(fā)生的概率和損傷程度是不同的，因此需要建立一個統(tǒng)一的馬鈴薯塊莖損傷評價(jià)體系，將各種損傷化為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并以此來評價(jià)馬鈴薯塊莖跌落碰撞的損傷程度。

參考《鮮食馬鈴薯等級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(試行)》，根據(jù)實(shí)際損傷情況將馬鈴薯的損傷分為嚴(yán)重表皮擦傷、內(nèi)部損傷(局部變色和組織淤傷)、塊莖破裂三級[27]。馬鈴薯塊莖三級損傷的具體情況如圖2所示。試驗(yàn)采用表皮損傷面積、變色灰度增加值、紋理裂開長度來評價(jià)各級損傷大小，由于馬鈴薯塊莖損傷區(qū)域近似為橢圓形，因此表皮損傷面積S由式(1)計(jì)算得到；變色灰度增加值測定方法為將內(nèi)部損傷塊莖切片，放進(jìn)-30 ℃冷凍3 h處理后解凍，損傷變色并拍照，在Photoshop中利用三原色分色模式，計(jì)算對照圖片和變色圖的灰度值分別為K0，K1，兩者相減即為灰色增加值K；紋理裂開長度L用精度為0.1 mm的橡膠軟尺進(jìn)行測量，以上各處理重復(fù)為3次。

S=πab

(1)

式中:S為表皮擦傷面積，mm2；a，b分別橢圓形損傷區(qū)域的長短軸，mm。

為了對各級損傷程度進(jìn)行綜合評價(jià)，對以上三種指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配[28]，由于不同評價(jià)指標(biāo)之間的量綱不同，首先需要通過式(2)對所有序列進(jìn)行無量綱化處理，損傷綜合指數(shù)計(jì)算方法如式(3)所示。

(2)

(3)

圖2 馬鈴薯塊莖各級損傷示意Fig.2 Potato tubers at all levels of injury

1.3.3 計(jì)算方法

馬鈴薯跌落沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)可測得不同跌落高度h下與不同材料碰撞沖擊力F與時間t的關(guān)系。馬鈴薯從高度h處自由下落，與傳感器托盤上的碰撞材料相碰，若忽略空氣阻力的影響，由運(yùn)動學(xué)方程和相關(guān)數(shù)學(xué)公式可得馬鈴薯試樣所受到的沖擊力F、加速度a、速度v、沖擊壓縮變形量s、彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)之間的關(guān)系為[29]

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式中:a為馬鈴薯跌落碰撞加速度， m/s2；g為重力加速度， m/s2；m為馬鈴薯試樣質(zhì)量，g；h為馬鈴薯塊莖下落高度，mm；v0為馬鈴薯試樣與碰撞材料剛接觸時的瞬時速度，m/s；v為馬鈴薯塊莖沖擊速度，m/s；s為馬鈴薯塊莖沖擊壓縮變形量，mm；e為恢復(fù)系數(shù)；vr為馬鈴薯試樣碰撞后回彈速度，m/s。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

本文以西北旱農(nóng)區(qū) “隴薯7號”馬鈴薯為試驗(yàn)對象，以馬鈴薯塊莖跌落高度h、碰撞材料、含水率、跌落方向、為試驗(yàn)因素，以馬鈴薯跌落沖擊力學(xué)特性(加速度峰值、最大變形量、恢復(fù)系數(shù))和損傷綜合指數(shù)為試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，并分析各因素與馬鈴薯跌落沖擊力學(xué)特性的相關(guān)性。考慮到馬鈴薯在機(jī)械收獲實(shí)際田間作業(yè)時，馬鈴薯塊莖與65Mn鋼、橡膠、土塊、馬鈴薯塊莖等材料發(fā)生碰撞，故本試驗(yàn)選擇如下幾種碰撞材料：65Mn鋼、橡膠板、土塊、馬鈴薯塊莖作為碰撞的接觸面材料；參考洪翔等和郭世魯?shù)鹊难芯拷Y(jié)論，馬鈴薯跌落高度水平分別取為：250 mm,350 mm,450 mm,550 mm,650 mm和750 mm；含水率取值為馬鈴薯收獲前3 d、收獲當(dāng)天、收獲后3 d不同塊莖的實(shí)際測定值，分別為76.44%，75.6%，73.64%。同一高度跌落碰撞用20個馬鈴薯試樣，試樣質(zhì)量相差控制在5 g之內(nèi)[30]，每個馬鈴薯試樣試驗(yàn)2次，即跌落的初始位置和旋轉(zhuǎn)180°后各試驗(yàn)一次。每次跌落碰撞回彈后，隨即接取馬鈴薯試樣，以防止二次跌落碰撞。對每組試驗(yàn)得到的值求取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 跌落高度對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性的影響

為了研究跌落高度對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性的影響，選擇了6個不同跌落高度，碰撞材料為65Mn鋼，馬鈴薯塊莖含水率為76.44%，以長軸方向從跌落孔放入跌落至碰撞材料。單因素試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。跌落高度試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)馬鈴薯跌落高度增大時，其加速度峰值、最大變形量增大，而碰撞恢復(fù)系數(shù)減小。馬鈴薯下落的高度增大，馬鈴薯塊莖受到的沖擊力越大，下落后馬鈴薯塊莖與碰撞材料碰撞過程中的變形量增大，即碰撞過程中的能量損失也隨之增大，從而使馬鈴薯塊莖與碰撞材料碰撞后反彈速度減小，馬鈴薯碰撞恢復(fù)系數(shù)減小[31]。

表2 單因素試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Results of single factor experiment

通過跌落高度單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表3，可知跌落高度對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性有顯著影響，且P<0.01，說明影響極顯著。跌落高度因素對于馬鈴薯挖掘機(jī)分離機(jī)構(gòu)拋薯高度及相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。因此，為減輕輸送分離時土塊、馬鈴薯、鏈桿對馬鈴薯擠壓、碰撞、沖擊和拋薯時馬鈴薯撞擊地面所造成的損傷，馬鈴薯塊莖從土薯分離機(jī)構(gòu)的下落高度、輸送分離器的參數(shù)等設(shè)計(jì)過程中應(yīng)重點(diǎn)綜合考慮。

表3 單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表Tab.3 Results of single factor experiment of variance table

2.2 碰撞材料對馬鈴薯塊莖沖擊特性的影響

為了研究碰撞材料對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性的影響，選擇了四種不同碰撞材料，跌落高度為650 mm，馬鈴薯塊莖含水率為76.44%，以長軸方向從跌落孔放入跌落至碰撞材料。碰撞材料單因素試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，通過比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)，馬鈴薯與各種碰撞材料間的加速度峰值和最大變形量從大到小依次為65Mn鋼、馬鈴薯、橡膠和土塊。這是由于65Mn鋼材料的硬度最大，馬鈴薯與其碰撞時接觸面積小，沖擊力大。而土塊的硬度最小，碰撞時接觸面積大，沖擊力小，馬鈴薯下落碰撞時產(chǎn)生的大部分能量被土塊吸收起到一定的緩沖作用。

通過碰撞材料單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表3，可知碰撞材料對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性有顯著影響，且P<0.01，說明影響極顯著。因此，馬鈴薯塊莖土薯分離機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量減少馬鈴薯與65Mn鋼金屬材料的碰撞，分離桿條上適量的橡膠條和土壤會對馬鈴薯起到保護(hù)作用，減輕塊莖的損傷。

2.3 馬鈴薯含水率對塊莖沖擊特性的影響

為了研究馬鈴薯含水率對塊莖跌落沖擊特性的影響，選擇了馬鈴薯收獲前3 d、收獲當(dāng)天、收獲后3 d不同含水率的塊莖，碰撞材料為65Mn鋼，以長軸方向從跌落孔650 mm處放入跌落至碰撞材料。單因素試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，馬鈴薯含水率試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)馬鈴薯塊莖含水率增大時，其加速度峰值、最大變形量增大，而碰撞恢復(fù)系數(shù)減小。馬鈴薯含水率越高，塊莖下落與碰撞材料碰撞時的變形量越大，與碰撞材料接觸時的黏性變大，碰撞過程中的能量損失也隨之增大，從而使馬鈴薯塊莖與碰撞材料碰撞后反彈的法向分離速度減小，最終導(dǎo)致馬鈴薯碰撞恢復(fù)系數(shù)減小，而加速度峰值和最大變形量增大。

通過馬鈴薯含水率單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表3，可知馬鈴薯含水率對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性有顯著影響，且P<0.01，說明影響極顯著。因此馬鈴薯機(jī)械收獲成熟度較好的馬鈴薯可降低表皮蹭傷。

2.4 跌落方向?qū)︸R鈴薯塊莖沖擊特性的影響

馬鈴薯塊莖跌落沖擊試驗(yàn)中，為使馬鈴薯自由落體下落，更加符合馬鈴薯在收獲機(jī)械上的實(shí)際運(yùn)動和拋薯運(yùn)動情況，選取了含水率為76.44%馬鈴薯塊莖沿長軸方向和短軸方向兩個位置跌落分別從650 mm處跌落至65Mn鋼上，但通過觀察馬鈴薯與碰撞材料65Mn鋼部分碰傷出水的位置，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯無論沿長軸方向還是短軸方向跌落，即使馬鈴薯塊莖同一軸向跌落，在與碰撞材料碰撞時塊莖的部位也不同。馬鈴薯塊莖跌落試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，沿長軸方向和短軸方向跌落時馬鈴薯塊莖加速度峰值、最大變形量和恢復(fù)系數(shù)數(shù)值基本接近。

通過跌落方向單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表3，可知跌落方向?qū)︸R鈴薯塊莖跌落沖擊特性的影響不顯著。這是因?yàn)轳R鈴薯形狀不規(guī)則存在差異性，不同的馬鈴薯塊莖重心位置也不同，下落過程中馬鈴薯塊莖會根據(jù)重心自我調(diào)整，產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)。

2.5 試驗(yàn)指標(biāo)間的相關(guān)性分析

將表2中試驗(yàn)所獲得的碰撞參數(shù)指標(biāo)加速度峰值、最大變形量、碰撞恢復(fù)系數(shù)和損傷綜合指數(shù)運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，得到相關(guān)系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。由表可得最大變形量與損傷綜合指數(shù)相關(guān)性最大，r為0.729，兩指標(biāo)之間呈正相關(guān)，而且相關(guān)顯著(P<0.05)；其次為恢復(fù)系數(shù)，與損傷綜合指數(shù)相關(guān)系數(shù)r為-0.573，兩指標(biāo)之間呈負(fù)相關(guān)，且相關(guān)顯著(P<0.05)；加速度峰值與損傷綜合指數(shù)相關(guān)度|r|低于0.5，而且P>0.05，說明兩者之間幾乎不相關(guān)，加速度峰值不能準(zhǔn)確地評定馬鈴薯塊莖的跌落碰撞損傷程度。因此在深入探討馬鈴薯機(jī)械損傷時，可通過尋找最大變形量、恢復(fù)系數(shù)與損傷綜合指數(shù)之間回歸模型，較為準(zhǔn)確地評估和預(yù)測馬鈴薯跌落碰撞損傷程度。

表4 試驗(yàn)指標(biāo)間的相關(guān)性分析及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Correlation analysis between test indicators and significance test results

2.6 損傷綜合指數(shù)與恢復(fù)系數(shù)和最大變形量的關(guān)系

從表4可知，馬鈴薯碰撞恢復(fù)系數(shù)和最大變形量與損傷綜合指數(shù)的線性相關(guān)性最大。將試驗(yàn)值馬鈴薯損傷綜合指數(shù)對恢復(fù)系數(shù)和最大變形量值分別進(jìn)行線性回歸，模型結(jié)果如圖3和圖4所示，其線性回歸方程分別為：y=-15.469x+11.456，相關(guān)系數(shù)R2=0.990 7；y=0.436 6x-1.426 9，相關(guān)系數(shù)R2=0.992 3。回歸結(jié)果表明馬鈴薯碰撞恢復(fù)系數(shù)和最大變形量與損傷綜合指數(shù)是存在著線性相關(guān)性。

圖3 馬鈴薯損傷綜合指數(shù)與恢復(fù)系數(shù)的關(guān)系Fig.3 Relationship between damage index and restitution coefficient of potato

圖4 馬鈴薯損傷綜合指數(shù)與最大變形量的關(guān)系Fig.4 Relationship between damage index and maximum deformationt of potato

2.7 馬鈴薯與不同接觸材料跌落沖擊的損傷規(guī)律

如圖5所示，馬鈴薯分別與65Mn鋼、馬鈴薯、橡膠、土塊碰撞，馬鈴薯損傷綜合指數(shù)隨著跌落高度增加而增大。當(dāng)?shù)涓叨仍?50 mm以上時，馬鈴薯塊莖在65Mn鋼上會發(fā)生嚴(yán)重表皮擦傷；當(dāng)?shù)涓叨仍?20 mm以上時，馬鈴薯與馬鈴薯跌落碰撞會發(fā)生嚴(yán)重表皮擦傷；當(dāng)?shù)涓叨仍?00 mm以上時，馬鈴薯塊莖跌落在橡膠件上會發(fā)生嚴(yán)重表皮擦傷；當(dāng)?shù)涓叨仍?50 mm以上時，馬鈴薯塊莖在土塊上會發(fā)生嚴(yán)重表皮擦傷。隨著高度的增加，馬鈴薯塊莖在上述碰撞材料上的損傷程度也會越嚴(yán)重，組織損傷(內(nèi)部淤傷)、局部變色都會出現(xiàn)，甚至馬鈴薯塊莖跌落沖擊破裂。表5所示為馬鈴薯在不同材料上跌落沖擊的損傷綜合指數(shù)與跌落高度的線性擬合關(guān)系，擬合結(jié)果表明，馬鈴薯與各碰撞材料相撞時，損傷綜合指數(shù)與跌落高度之間高度線性相關(guān)，決定系數(shù)R2≥0.951 4，能較為準(zhǔn)確地評估在不同碰撞材料上的跌落碰撞損傷程度。

圖5 馬鈴薯在不同材料上跌落沖擊的損傷綜合指數(shù)與跌落高度的關(guān)系Fig.5 The relationship between damage index and falling height of potatoes on different materials

表5 馬鈴薯損傷綜合指數(shù)回歸方程Tab.5 Potato damage index regression equation

3 結(jié) 論

(1)從單因素試驗(yàn)中得到，馬鈴薯跌落高度和含水率增大時，其加速度峰值、最大變形量和損傷綜合指數(shù)增大，而碰撞恢復(fù)系數(shù)減小。馬鈴薯與各種碰撞材料間的加速度峰值、最大變形量和損傷綜合指數(shù)從大到小依次為65Mn鋼、馬鈴薯、橡膠和土塊。碰撞材料、跌落高度和含水率對馬鈴薯塊莖跌落沖擊特性影響極顯著(P<0.01)，而塊莖跌落方向?qū)ζ溆绊懖伙@著。

(2)加速度峰值、最大變形量和碰撞恢復(fù)系數(shù)與損傷綜合指數(shù)之間的相關(guān)性不同，其中最大變形量與損傷綜合指數(shù)相關(guān)性最大，并得到了一元線性回歸模型為y=0.436 6x-1.426 9，相關(guān)系數(shù)R2=0.992 3；恢復(fù)系數(shù)次之，呈顯著負(fù)相關(guān)，一元線性回歸模型為y=-15.469x+11.456，相關(guān)系數(shù)R2=0.990 7；加速度峰值與損傷綜合指數(shù)相關(guān)度|r|<0.5，P>0.05，兩者之間幾乎不相關(guān)。

(3)馬鈴薯與不同材料跌落碰撞時，損傷綜合指數(shù)從高至低依次為：65Mn鋼、馬鈴薯塊莖、橡膠板、土塊，發(fā)生嚴(yán)重表皮擦傷的臨界高度依次為350 mm，420 mm，500 mm，550 mm。損傷綜合指數(shù)與跌落高度之間線性相關(guān)，決定系數(shù)R2≥0.951 4。