本文主要针对鲜莲子的物料特性及其切壳机理进行理论分析与试验研究,提出了一种新的莲子切壳方式。主要内容如下:（1）在研究分析国内外莲子等鲜果的几何特性、力学特性以及剥壳机理研究基础上,对武夷山建选17号鲜白莲的长径尺寸、中径尺寸、莲壳厚度、圆度、球度及含水率等基本物理参数分析研究,试验结果表明:鲜莲子中径尺寸分布较长径尺寸集中,壳仁间隙均值为0.18mm,含水率约为61%,且莲仁含水率略高于莲壳含水率,并用图形处理计算莲子平均圆度为0.94,接近圆形,球度为0.82,总体接近椭球状,方差分析结果表明莲子中径截面处莲壳厚度均匀。这些参数为莲子剥壳机关键机构设计提供数据支持。（2）对莲子物料特征试验研究,其中包括基本物理参数试验研究、力学特性。物理参数试验研究主要是研究莲子大小等级和放置时间对莲壳厚度、含水率、壳仁间隙,中径以及长径的影响,并对不同莲子等级条件下,物理参数与莲子放置时间回归分析。力学特性试验主要进行了压缩、静态穿刺和动态受力分析三个方面研究:压缩试验结果表明,莲子在上下平板压缩过程中,破裂力与变形量之间变化趋势呈现线性关系,属于弹性体特征,影响莲仁破裂力和变形量的主要因素均是莲子放置时间。穿刺试验结果表明,切壳刀尖角度是影响莲壳穿刺力的主要因素,刀尖角度为25°时,莲壳所受到的刀具阻力最小。莲子动态受力分析结果表明,夹持莲子速度越大,刀具平均峰值切壳力和切壳功耗均有所降低;在300r/min转速下,随着莲子放置时间的增加,刀刀具平均峰值切壳力和切壳功耗均先减少后增加。（3）设计莲子切壳试验台,利用Adams多柔体运动学仿真软件,建立莲子夹持过程运动仿真模型,分析莲子夹持过程中的受力状态及其运动规律。搭建莲子切壳试验台,对莲子进行测试试验,以割伤率为试验指标,建立莲子割伤率与压力大小、刀具进刀量和旋转圈数三个因素之间的函数关系式,试验结果表明,影响割伤率各因素的主次顺序为刀具进刀量>压力大小=旋转圈数,它们之间的函数关系式为:y=0.719+0.00525x₁+0.105x₂-0.95x₃。研究结果表明:本文提出的莲子切壳方式能够实现莲子精准切壳,其样机结构设计合理,功能实现稳定可靠,为未来鲜莲子的自动化剥壳研究奠定基础,同时对其他鲜果类剥壳机的进一步研制提供参考依据。