禽蛋裂纹检测敲击装置力学分析与结构优化

为了增强敲击响应信号对禽蛋蛋壳裂纹信息的感知能力,提高禽蛋裂纹检测的准确性,分析了敲击装置的力学模型,并以此为依据优化设计激励棒的结构参数和检测条件。力学分析发现,禽蛋的激振力脉冲形态与激励棒质量、棒头刚度和敲击速度有关;优化后的激励棒质量应小于5.6 g,棒头采用尼龙材质;建立了冲击力能量与激励棒质量和敲击速度之间的相互关系,并建立了瞬态冲击过程的数学模型。试验结果表明,优化后激励棒对完好蛋激振力脉冲的稳定性较好,与所建立数学模型的相关系数均达到0.92以上;产生的力信号频带能覆盖禽蛋固有频率且具有足够的激振能量,有利于提高完好蛋与裂纹蛋的可区分性和响应信号的信噪比。