目前对水果、蔬菜的机械损伤研究主要集中在宏观损伤机理和实验上,例如研究了重力、振动参数、降落高度、最大加速度、吸收能量、碰撞时间等物理量与机械损伤程度的关系.这些研究对损伤作了表象的解释,而没有涉及到其微观本质.细胞是生命的实体和生命的基本单位,几乎所有有机体都是由细胞和细胞的产物组成.所以对水果蔬菜机械损伤的更为本质的解释必须从细胞层次来寻找.因此,宏观外力如何在细胞间分布和传递,细胞的内压怎样随之变化,在内压变化的同时,渗透又如何随内压的改变而进行,这些问题的研究具有重要的意义.细胞力学行为的研究将有助于揭示"应力--生长关系"机理和细胞内大分子层次一系列化学信号、生物信号的感受、传递、转导、转录表达的机理,因此,它是连接力学效应与生物效应,化学效应的桥梁.该文建立了二维细胞力学模型,计算了在受压状态下细胞的内压和细胞壁应力的变化,并对泊松比和弹性模量对计算结果的影响作了讨论.发现泊松比对内压变化的影响并不显著.而在相同的压缩量下,弹性模量越大,内压越大,但细胞壁的应力越小.不过随着压缩量增大,弹性模量越大,则细胞壁的应力增长越快.该文着重建立了三维球形细胞力学模型,推导了在平板压缩情况下细胞的平衡方程,并求出其数值解,得到了细胞在平板压缩时外形的变化.还研究了不考虑渗透和考虑渗透诸情况下细胞内压及体积的变化,发现内压随压缩量的增大而增长,并且增长速度也在增加.并进一步对不同的加载速度对渗透的影响作了讨论,发现加载速度的快慢对内压的变化影响甚微,但对体积的变化则有着显著的影响.另外,还利用三维球形细胞力学模型对其它的一些压缩形式做了计算,包括压缩到一定程度后保持位移不变、保持载荷不变,以及有空心圆柱约束等情况,分析了这些情况下渗透规律以及内压、体积和细胞外形等的变化,并得到了许多有趣的结果.该文所建立的细胞力学模型为轴对称问题研究提供了分析方法,在细胞层次的研究上开辟了一条新路,为植物细胞力学研究的深入提供了新的途径.