皮蛋蛋壳极易破损,准确获得皮蛋外观基础物理特性、蛋壳弹性模量和泊松比、各结构物理特性和力学特性是进行皮蛋破损机理分析的前提。本文用微积分方法求解皮蛋非标准椭圆外观的粒径、表面积、截面积、体积和周长等基本物理量以及之间变化关系;针对皮蛋外形为非标准椭球,难以采用定义方法求其弹性模量这一问题,本文采用美国ASABE提出的弹性模量(E)求解方法和泊松比(μ)测定方法,阐述了皮蛋的球度、外观尺寸、曲率半径等基本物理量的求解和系数λ与cosα的数学关系计算原理,利用TMS-PRO食品物性分析仪和小位移传感器为主要测量仪器分别对皮蛋横向和纵向进行压缩试验,获得其不同方向的应力应变曲线,分析计算得出皮蛋抗载弹性模量:中间受压为3.355MPa,两端受压为3.357MPa;泊松比:中间受压为0.1539,两端受压为0.3685。为探究皮蛋破损机理和各结构的力学特性,本文通过力学试验,对皮蛋整蛋和蛋壳以10~30mm/min等5种不同加载速率施加载荷,分析各自的破损规律;通过有限元Workbench模块对各结构进行有限元模拟,分析其应力应变状况,根据其云图分布特点校对力学试验的准确性,找出皮蛋结构的破损机理及其随物理参数之间的变化规律,为减低皮蛋在实际生产各环节中的破损率提供理论支撑。为探究其在禽蛋包装、运输等环节中的缓冲机理及减损方法,本文以禽蛋塑料包装盒为研究对象,通过有限元Workbench软件进行线性屈曲分析,指出了蛋盒支撑柱结构存在结构性失稳,通过赫兹理论、碰撞理论等分析方法,提出盒壁侧面及盒底结构存在应力集中等问题。为了提高禽蛋包装盒的缓冲和减损性能,本文建立了现有结构的ANSYS模型,以支撑柱、盒壁和盒壁三个关键部位为目标对象,依次提出对应的优化设计方案,经有限元Workbench优化设计模块约束、加载、求解获取最优解。结果表明:优化模型模拟分析与理论分析结果一致,较现有结构具有更优的减损和缓冲性能。