稻谷堆與籽粒的壓縮特性及其在筒倉中密度與應(yīng)力分布的研究.pdf

1、本論文研究了稻谷籽粒與稻谷堆的壓縮特性，建立了稻谷在筒倉中儲藏時密度、應(yīng)力隨糧層深度的變化關(guān)系模型，并由此模型得到了筒倉中稻谷的密度、應(yīng)力分布與儲藏總重量。主要內(nèi)容如下：
　　1.利用Brookfield質(zhì)構(gòu)儀測定不同品種稻谷籽粒的壓縮特性（破壞力、破壞能、破壞應(yīng)變、表觀接觸彈性模量和最大接觸應(yīng)力）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著含水率的增大，同一品種稻谷籽粒的破壞力、破壞能、表觀接觸彈性模量、最大接觸應(yīng)力都減小。隨著含水率的增大，南粳505

2、5稻谷籽粒的破壞應(yīng)變增大；而南京16、淮稻5號稻谷籽粒的破壞應(yīng)變隨之減小。在同一含水率下，隨著稻谷儲藏壓力的增大，稻谷籽粒的破壞力、破壞能、破壞應(yīng)變、表觀接觸彈性模量、最大接觸應(yīng)力都隨之減小。
　　2.利用 LHT-1型糧食回彈模量儀測定不同品種稻谷堆的體變模量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在三個品種稻谷堆的平均圍壓范圍分別為0.169~129.784 kPa、0.195~161.316 kPa、0.194~125.052 kPa時，南粳505

3、5稻谷堆（11.77％~17.58%w.b.）、南京16稻谷堆（10.63%~16.53% w.b.）、淮稻5號（10.38%~18.30% w.b.）的體變模量分別為208.109~830.172 kPa、391.258~1261.247 kPa、318.287~941.687 kPa。在同一含水率下，稻谷堆的體變模量隨著平均圍壓的增大而增大；在同一圍壓作用下，稻谷堆的體變模量隨著含水率的增大而減小。
　　3.利用LHT-1型糧

4、食回彈模量儀測定南粳5055稻谷堆的彈性模量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：預(yù)壓力在0~200 kPa時，且含水率為11.77%~17.58% w.b.時，南粳5055稻谷堆的彈性模量范圍為2.34~205.67 MPa。同一含水率下，稻谷堆的彈性模量隨著預(yù)壓力水平的增大而增大；而在同一預(yù)壓力水平下，不同含水率下的彈性模量沒有呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律。
　　4.利用 LHT-1型糧食回彈模量儀測定不同品種稻谷堆的壓縮密度與平均豎直壓應(yīng)力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

5、明：平均豎直壓應(yīng)力范圍分別為0.481~239.224 kPa、0.483~258.069 kPa、0.495~245.892 kPa時，南粳5055稻谷堆（11.77%~17.58%w.b.）、南京16稻谷堆（10.63%~16.53% w.b.）、淮稻5號（10.38%~18.30% w.b.）的壓縮密度的變化范圍為561.569~672.650 kg/m3、555.710~628.980 kg/m3、582.772~696.593

6、 kg/m3，且兩者可擬合出二次關(guān)系方程。
　　5.基于壓縮變形機(jī)理，理論分析并推導(dǎo)出稻谷堆密度、應(yīng)力隨糧層深度分布關(guān)系的微分方程。
　　6.假設(shè)4個不同條件參數(shù)的筒倉，運(yùn)用數(shù)值方法求解上述微分方程，計(jì)算4個筒倉中不同深度的稻谷堆密度、豎直壓應(yīng)力、對倉壁的側(cè)壓應(yīng)力。計(jì)算結(jié)果表明：在帶錐斗的筒倉中，筒體部分的稻谷堆密度隨著糧層深度的增加而逐漸增加，然后增加趨勢慢慢平緩；到錐斗部分時，隨著糧層深度的增加，稻谷堆密度逐漸減小。在帶

7、錐斗筒倉中，儲藏在筒體部分的稻谷堆所受的豎直壓應(yīng)力隨著糧層深度的增大而增大，而在錐斗部分的稻谷堆受到的豎直壓應(yīng)力則隨著糧層深度的增加而減小。在帶錐斗筒倉中，儲藏在筒體部分的稻谷堆所受的側(cè)壓應(yīng)力隨著糧層深度的增大而增大；在筒體與錐斗結(jié)合處，稻谷堆的側(cè)壓應(yīng)力突然增加；到了錐斗部分，隨著糧層深度的增大，稻谷堆所受側(cè)壓應(yīng)力先稍增大再逐漸減小。
　　7.選擇不同的筒倉與稻谷參數(shù)，結(jié)合稻谷堆密度與深度關(guān)系的微分方程計(jì)算稻谷堆的總重量，并運(yùn)用控