小麦堆压缩特性的实验研究
小麦堆修正莱特—邓肯模型参数的研究
小麦堆修正莱特—邓肯模型参数的研究作者:陈雪程绪铎高梦瑶来源:《粮食科技与经济》2018年第01期轴仪对小麦堆进行轴向压缩试验和各向等压压缩试验,根据修正莱特-邓肯模型理论和试验数据计算小麦堆的该模型的14个参数。
结果表明:含水率分别为10.2%、12.46%、14.05%w.b.的宁麦13号修正莱特-邓肯模型参数:弹性模量数K分别为421.0、360.7、342.8,弹性模量指数n分别为0.56、0.65、0.47;泊松比υ分别为0.24、0.23、0.21;塑性塌落模量C分别为0.005 6、0.005 8、0.006 9,塑性塌落指数p分别为0.75、0.81、0.86;塑性剪切屈服常数η1分别为43.1、29.7、45.5,塑性剪切屈服指数m分别为0.75、0.52、0.71,势参数5分别为0.44、0.44、0.47,R分别为0.18、0.61、1.66,t分别为0.95、0.23、0.07,硬化功参数0分别为0.29、0.30、0.33,1分别为0.68、0.72、0.73,α分别为4.1、5.9、2.4,B分别为0.71、1.00、0.62。
参数C、p、R、θ、1随含水率的增大而增大;K、υ、t随含水率的增大而减小,其他参数与含水率无显著性关系。
[关键词]小麦堆;修正莱特-邓肯模型;模型参数中图分类号:S512.1 文献标识码:A DOI:10.16465/431252ts.2018012320世纪70年代,人们开始用有限元法研究筒仓中物料的应力分布及仓壁的压力问题。
Jofriet等采用线弹性模型,用有限元方法研究了直筒仓内物料静态时的应力分布问题。
Bishara 使用非线性弹性模型,用有限元方法估算了混凝土仓的静态仓壁压力。
Ooi等将散体假定为弹性体,使用有限元方法研究了柔性筒仓内散体的应力分布。
一些国内的研究者采用多种本构方程使用有限元方法研究了筒仓中物料的应力分布问题。
这些研究很好地给出了储藏在筒仓中压缩性很小的沙子、碎石、工业物料的应力分布,以上研究所使用的本构方程假定物料的体积变化很小且发生在弹性变形阶段,形状变化发生在塑性变形阶段,在塑性变形阶段无体积变化。
工程力学压缩实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握工程力学中压缩实验的基本原理和方法。
2. 学习使用万能材料试验机进行压缩实验,并掌握实验操作步骤。
3. 观察和记录不同材料在压缩过程中的变形和破坏现象。
4. 分析和比较不同材料的压缩性能,为工程实际应用提供理论依据。
二、实验原理压缩实验是研究材料在轴向压力作用下的力学性能的一种实验方法。
实验过程中,通过对材料施加轴向压力,使其产生变形,直至破坏,从而测定材料的压缩强度、弹性模量、屈服极限等参数。
压缩实验的原理基于胡克定律和材料的应力-应变关系。
在弹性范围内,材料的应力与应变呈线性关系,即应力-应变曲线呈直线。
当材料超过弹性范围后,应力与应变的关系不再呈线性关系,此时材料发生塑性变形。
三、实验设备与材料1. 万能材料试验机:用于施加轴向压力,测量材料的变形和破坏现象。
2. 游标卡尺:用于测量试样的尺寸。
3. 压缩试样:低碳钢、铸铁等不同材料制成的圆柱形试样。
4. 记录纸、笔:用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 准备试样:用游标卡尺测量试样的直径d和高度h,记录数据。
2. 安装试样:将试样放置在万能材料试验机的压板之间,确保试样中心与压板中心对齐。
3. 调整试验机:设置试验机的加载速度,调整试验机至待测状态。
4. 施加载荷:启动试验机,使试样受到轴向压力,观察试样的变形和破坏现象。
5. 记录数据:记录试样的屈服载荷、最大载荷、压缩变形等数据。
6. 实验结束后,整理试样,清洗试验设备。
五、实验结果与分析1. 低碳钢压缩实验实验结果显示,低碳钢在压缩过程中,当载荷达到屈服载荷时,试样出现塑性变形。
随着载荷的增加,试样变形逐渐增大,直至试样断裂。
根据实验数据,可计算出低碳钢的屈服极限、抗压强度等参数。
2. 铸铁压缩实验实验结果显示,铸铁在压缩过程中,当载荷达到一定值后,试样在轴线大约成45°方向上发生断裂。
根据实验数据,可计算出铸铁的抗压强度等参数。
六、实验结论1. 压缩实验是研究材料力学性能的重要方法,可用于测定材料的压缩强度、弹性模量、屈服极限等参数。
小麦堆体变模量的测定与实验研究
对小麦堆的体变模量进行测定 ,并分析围压、水分 对 小麦堆 体变模 量的影 响 。
1 材料 与方 法
1 1 材料 与仪器 .
实验粮 种 :小 麦 ( 分 为 1.0 、1.O 、 水 37 64 %
1 ) 8 ,产地为南京 。 实验采用的仪器 :应变控制式三轴仪,南京生
产 ,示 意 图如 图 1 ;HG2 2 2 (A/AD) 电热 0~ 2 2 干燥 箱 ,南 京 生产 ;AL 0 24型 分 析 天平 ;J F s D一 粉 碎机 ,上海生 产 。
由此 可见 国内外 对粮食 的颗粒 压缩特性 和相 关 物理特 性研究 的 较 多 ,但 对粮 堆 压 缩特 性 的 研究 ,
国际上报导很少 ,国内未见公开报导 。小麦堆的体 变模量是指其在外力作用下 ,所受的压应力与体积
变化之 比,它 是小麦 的—个 重要 的压缩 特性 。本文
量及品种对其力学性 质的影响,并于 19 年对东 99 北地 区大 面积生产 的几 个 品种大豆 与 小麦籽 粒进 行
了力学流 变学性 质 的试 验 研究 ,给 出了性 能数据 及 有 关影 响 因 素L 。Lu和 Hahg i 人 ( 9 9 2 ~ i g ih 等 18 ) 研究 了大豆在 不 同 温度 和 不 同含 水 量 下 的 粘 弹性 , 建立 了广义 Mawel 型L 。袁 月 明等 人 (96 x l模 4 ] 19 ) 进行 了玉米籽 粒力 学性 质 的试 验研 究 ,结果 表明不 同品种 的玉米籽 粒 沿不 同方 向的抗 破裂 能力有 显著
体变模量反映了粮食在压缩条件下应力与体积 应变 之 间的相互关 系 。对 粮食 样 品 ( 圆柱体 )施 加
* 基金项 目: 十一五 国家科技支撑计划 项 目 ( 目编号 :2 0 B D O o —5 项 Og A A B 4 ) 通讯地址 : 南京市铁路 北街 1 8 2 号
小麦籽粒压缩特性试验研究
在储 存小 麦时 由于 受到荷 载 压缩 , 其受 到 的压 力超过 自
式( 1 ) 中: G 一 小麦 颗粒 比重 ;
试 验 前试 样 的含 水 率
身承 受 能 力时 , 颗 粒 就会 变形 , 甚 至 发 生破 裂 , 其 储 存 效 率
会受 到影 响 , 进 而影 响 小麦 的 利用 率和 种 子 出芽 率口 1 。 因此 , 研 究 小 麦籽 粒 的 压 缩 特性 非 常 重 要 。 S h e l e f 和 Mo h s e n i n等 用拉 伸强 度试 验机 研究 了麦粒 单轴 压缩 的 力学特性 , 得 到其
( 5)
计 算孔 隙 率 n 。 公 式如 下 :
n =  ̄ 1 0 0 % ( 6 )
l + e
度为 0 . 0 1 m m, 桂林产 ; AL 2 0 4型 分 析 天 平 , 上海产 ; 改 良过
的仪 器盖 , 郑州 产 。
1 . 2 试 验 方 法
其中 , eห้องสมุดไป่ตู้=
( 2 )
式( 2 ) 中:
表 的变 化量 。
试样起 始高度 ; △ ^ 一 每 级 压 力 下 的百 分
系。 马 小 愚 等 利 用物 料 力 学性 能 测 试 装 置 研 究 了大 豆 籽 粒
的 力学性 质 , 发现 同一 含水 率 的籽 粒在 沿 三轴 方 向挤 压 时 ,
食 品科 学
现 代农 业科技
2 0 1 5年第 7期
小 麦 籽粒 压 缩 特 性试 验 研 究
王 娟 崔 二 江
( 河 南 工 业 大 学 土 木 建 筑 学 院 , 河南郑州 4 5 0 0 0 1 ; 西南林业大学土木工程学院)
牧草压缩工程中几个主要问题分析
第13卷 增刊1997年9月农业工程学报Transa ctions of th e CSAE Sept.1997.Vol.13Supplement牧草压缩工程中几个主要问题分析杨明韶① 王春光(内蒙古农牧学院)提 要 对牧草、秸秆压缩工程中生产率提高的理论依据、压缩产品形态保持机理以及压缩过程的模拟分析三个主要问题,进行了论证分析。
关键词 牧草 压缩工程 理论研究收稿日期①杨明韶,教授,呼和浩特市昭乌达路36号内蒙古农牧学院机电工程系,The Analysing on Essential Problemsin H ay Compressing Engineer ingYang M ing -sha o Wa ng Chun -gua ng(I nner Mongolia College of Agriculture &Animal Husbandr y,Huhhot )Abstr act The paper put forward the theoritical founda tion of increasing compressing pro-ductivity ,the reason of maintaining shape of products and simulating and a nalysing on compressing process which are th ree crucial issues that cannot be evaded during compress-ing production.According to our study and practice,we describe and analyse the issues mentioned above.Key words Hay Compressing engineering Theorytical study1 引 言牧草、农业秸秆是一类再生资源。
一种粮堆测试装置及采用该装置测量粮堆压缩变形和粮堆界面压力的
专利名称:一种粮堆测试装置及采用该装置测量粮堆压缩变形和粮堆界面压力的方法
专利类型:发明专利
发明人:蒋敏敏,郑德乾,张宏伟,陈桂香,王海涛,岳龙飞,庞瑞,刘超赛,刘文磊,黄达城,边浩
申请号:CN201810141343.8
申请日:20180211
公开号:CN108414364A
公开日:
20180817
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种粮堆测试装置,可用来测试粮堆压缩变形和粮堆‑仓壁界面压力,包括带有支撑平台的底座,平台上门型支架两侧立柱下端至平台下方通过横向拉杆连为一体;在横向拉杆中部铰连加压杠杆,加压杠杆长、短轴两端均套设有砝码;门型支架下方的支撑平台上放有测试容器,沿测试容器内壁滑动的压板中部设置有定位块,定位块上纵向开设有定位凹坑,旋拧在门型支架顶板上的丝杆下端延伸进定位凹坑中,放置在支撑平台上的磁力架端部固定的竖向位移计的触点与丝杆的上端部接触;靠近测试容器底部的侧壁上开设有进水口,进水口通过注水管与盛水量筒相连通,在注水管上设置有阀门。
本发明结构简单,一套设备可测试粮堆中粮食籽粒的多项压缩变形值。
申请人:河南工业大学
地址:450001 河南省郑州市高新技术产业开发区莲花街100号
国籍:CN
代理机构:郑州异开专利事务所(普通合伙)
代理人:韩华
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一个预测平房仓中小麦的密度分布与储藏质量模型
一个预测平房仓中小麦的密度分布与储藏质量模型程绪铎,高梦瑶,冯家畅,杜小翠(南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心, 南京 210046)摘要:采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,实验结果表明:当小麦(众麦1号,含水率为11.70~18.18%(w.b.))的竖直压应力增大(0.631~221.060 kPa)压缩密度增大(740.50~853.85 kg/m3),两者可拟合出关系方程。
建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏重量。
模型计算结果表明:平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个20米宽,40米长的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m3增加到10米深处的833.5 kg/m3,密度增加了4.1%。
在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。
在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。
小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。
本模型计算了5个实仓中的小麦储藏重量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。
关键词:平房仓,小麦,密度,储藏重量.平房仓是储藏小麦的主要粮仓[1]。
小麦储藏在平房仓中,会受到自重、内摩擦力以及仓壁、仓底的支持力。
小麦堆的内部由于这些力的作用产生应力,从而产生弹性和塑性形变,小麦堆的体积缩小,密度增大,随着粮层深度的增加,小麦的密度增大[2]。
准确地计算出平房仓中密度的分布就能准确的计算平房仓中小麦的储藏重量。
目前我国粮食储藏重量检查方法是体积密度法[3]。
体积密度法是将小麦堆的体积与平均密度相乘来计算小麦重量,小麦堆的平均密度为表层密度乘以修正系数,修正系数大都凭经验给出,计算粮仓中小麦重量的误差大。
Loewer等[4]观测了玉米密度随压力和含水率的变化值。
筒仓内小麦、玉米堆的压缩特性、仓壁压应力及储粮总重量的研究
筒仓内小麦、玉米堆的压缩特性、仓壁压应力及储粮总重量的研究本论文研究了筒仓中小麦、玉米堆的弹性模量、体变模量、密度、竖直压应力、仓壁侧压力及储粮总重量。
1采用应变控制式三轴仪测定小麦堆、玉米堆的弹性模量。
实验结果表明:围压在50~200kPa范围内,河南小麦堆(含水率为10.77%~17.23%w.b)、加拿大小麦堆(含水率为11.88%~16.85%w.b)、河北玉米堆(含水率为12.43%~17.50%w.b)的弹性模量范围分别为12.640~87.289MPa、13.294~87.379MPa、18.50~65.61MPa。
同一围压条件下,随着含水率的增加,弹性模量减小;同一含水率条件下,随着围压的增加,弹性模量增大。
2采用应变控制式三轴仪测定小麦堆、玉米堆的体变模量。
实验结果表明:围压范围为2~200kPa时,河南小麦堆(含水率为11.70%~18.18%w.b)、加拿大小麦堆(含水率为11.88%~16.85w.b)、河北玉米堆(含水率为10.92%~17.13%w.b)的体变模量的范围分别为140.48~656.47kPa、152.274~671.769kPa、157.47~617.62kPa。
在同一含水率条件下,围压增大,体变模量也增大;在同一围压下,含水率越高,体变模量越小,样品含水率与体变模量的关系曲线拟合方程分别为:河南小麦堆为y=-0.6082x4+34.515x~3-731.24x~2+6849.9x–23271;加拿大小麦堆为y=-3.0611x~3+128.67x~2-1809.3x+9138.6;河北玉米堆为y=0.7473x~3-33.636x~2+485.39x-1655.9,其中y为体变模量,x为样品含水率。
3采用LHT-1型回弹模量仪测定小麦堆、玉米堆的限侧膨胀弹性模量。
实验结果表明:在预压力范围为0~200kPa时,河南小麦堆(13.10%~16.59%w.b)、东北玉米堆(13.89%~18.74%w.b)的弹性模量范围分别为10.47~602.38MPa、11.69~565.38MPa。
材料的压缩实验原理
材料的压缩实验原理材料的压缩实验原理是通过对材料施加压力,以研究材料的力学性能和变形行为。
压缩实验可以用于评估材料的性能指标,如强度、刚度、变形能力等,以及研究材料的变形机制和衰减行为。
压缩实验通常通过加载装置施加一个垂直于材料的均匀压力来实现。
常见的压缩试验装置包括万能试验机和岩石力学试验机等。
在实验中,材料样品被放置在一个加载平台上,并施加一个垂直于其表面的压力。
然后通过加载装置施加力,将材料逐渐压缩。
在压缩实验中,需要测量的主要物理量包括施加的压力和样品的变形量。
压力可通过加载装置上的传感器或压力计直接测量,而材料的变形则需要使用位移传感器或应变计等设备来测量。
主要的变形参数包括峰值应力、应变、弹性模量和塑性变形等。
压缩实验的基本原理是根据材料的力学特性和材料的结构特点,通过施加外力来研究材料的响应行为。
在加载过程中,材料会发生弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指材料在加载后能够恢复初始形状的变形,而塑性变形是指材料在超过一定应力或应变临界值后无法恢复初始形状的变形。
在压缩加载下,材料会经历线性弹性阶段、弹塑性过渡阶段和塑性变形阶段。
在线性弹性阶段,材料会根据胡克定律产生线性应力应变关系,即应力与应变成比例。
这个阶段是材料的弹性变形过程,当移除加载后,材料会完全恢复初始形状。
在弹塑性过渡阶段,材料会逐渐进入塑性区域。
在这个阶段,材料的应力与应变之间的关系不再是线性的,而是非线性的。
塑性变形是由晶体滑动、位错运动和相变等原子层面的机制所控制。
在材料到达压缩实验的最大应力或应变后,材料会进入塑性变形阶段。
在这个阶段,材料的应力会达到一个峰值,然后随着加载的继续逐渐降低。
材料会发生塑性变形,包括颈缩现象和断裂等。
通过压缩实验,可以得到材料的应力-应变曲线。
从这个曲线可以获得材料的强度和弹性模量等重要力学参数,以及材料的塑性变形特性。
根据材料的压缩实验结果,可以评估材料的适用范围和应用性能,并为材料的设计和选择提供参考。
小麦粮堆多场耦合模型及结露预测研究
小麦粮堆多场耦合模型及结露预测研究确保储粮安全至关重要。
粮食作为生命体,在储藏过程中,储粮生态系统的影响因素多,而研究单一因素已无法精确描述粮堆状态的变化过程,其中结露是威胁安全储粮的重要因素。
温度、湿度、微气流和粮食平衡水分是结露的重要影响因素;因此为了揭示粮堆的结露机理,通过构建模型准确预测粮堆的温度场、湿度场、微气流场等多场耦合对储粮状态变化的影响,以便制定有效的调控措施、实现储粮安全。
本课题采用多场耦合理论并构建了小麦粮堆温度场、湿度场、微气流场等多场耦合数学模型,以模拟预测粮堆结露变化过程。
1.运用多场耦合理论方法模拟小麦粮堆结露变化过程,设计并搭建了微型粮堆微气流观测实验装置和1m3小型粮堆结露模拟实验平台;开展了小麦微气流流速测试实验和小麦粮堆结露模拟等相关实验研究,为构建多场耦合数学模型提供数据支撑。
2.将小麦粮堆视为含湿性非饱和多孔介质,进行了小麦当量直径、孔隙率、比表面积、渗透率、导热系数和比热容等物理参数的测试,明确了粮堆中水分传输途径和掌握了粮堆热、湿传输机理的基础上,引入热浮升力项,并结合WU模型,构建了小麦粮堆温度场、湿度场、微气流场等多场耦合数学模型。
3.运用构建的多场耦合数学模型模拟一定温差下小麦粮堆结露变化过程。
数值模拟结果、多物理场耦合重现结果与实验实测结果在模拟小麦粮堆结露发生的位置和时间方面具有一致性。
4.利用构建的数学模型模拟、预测华北地区天津东丽直属粮库实仓小麦粮堆储藏状态。
经过模拟结果、多场耦合重现结果与实仓测试结果相互验证,表明多场耦合数学模型可预测分析小麦粮堆结露发生的位置与时间。
通过本课题的研究表明:采用多场耦合理论可预测、分析储粮安全性;已构建的小麦粮堆多场耦合数学模型可预测粮堆结露发生的位置和时间;也为深入研究生物场对储粮生态系统的影响而奠定基础。
小麦强度特性的三轴试验研究
小麦强度特性的三轴试验研究
曾长女;冯伟娜
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2015(030)005
【摘要】仓内小麦强度参数是安全、经济设计筒仓的必需参数.三轴试验测试的小麦强度参数符合仓内粮食的实际应力状态.利用应变式三轴仪研究了小麦颗粒含水量、粮堆孔隙率、三轴围压等对小麦强度特性及其参数的影响.利用摩尔-库伦理论推导出小麦内摩擦角φ和黏聚力c.试验结果表明,小麦颗粒含水量和粮堆的孔隙率对强度参数都有影响.随着孔隙率增加,c和φ都降低.随着含水量增加,c和φ都增加.对比研究表明,内摩擦角φ并不是一个定值,受储粮含水量、孔隙率影响而变化.【总页数】6页(P96-101)
【作者】曾长女;冯伟娜
【作者单位】河南工业大学土木建筑学院,郑州450001;河南工业大学土木建筑学院,郑州450001
【正文语种】中文
【中图分类】TS210
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5.河冰三轴压缩强度特性及破坏准则试验研究 [J], 韩红卫;解飞;汪恩良;张栋
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
淮麦20号小麦籽粒压缩特性的研究
淮麦20号小麦籽粒压缩特性的研究俞凌;许倩;程绪铎【期刊名称】《粮食与饲料工业》【年(卷),期】2018(000)004【摘要】使用Brookfield质构仪对淮麦20号籽粒进行了各种压缩特性的试验,计算出淮麦20号籽粒的各项特性参数;通过研究含水率参数在压缩特性中的作用,得到其含水率与压缩破坏力的函数模型.结果表明:淮麦20号小麦籽粒的破坏力和含水率的函数关系为线性关系,破坏应变增大时,破坏能却减小.【总页数】6页(P1-5,8)【作者】俞凌;许倩;程绪铎【作者单位】南京财经大学食品科学与工程学院//江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏高校优势学科建设工程资助项目//江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,江苏南京 210023;南京财经大学食品科学与工程学院//江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏高校优势学科建设工程资助项目//江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,江苏南京 210023;南京财经大学食品科学与工程学院//江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏高校优势学科建设工程资助项目//江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,江苏南京 210023【正文语种】中文【中图分类】S512.1;TS211.2【相关文献】1.小麦籽粒压缩特性试验研究 [J], 王娟;崔二江2.小麦杂交组合鲁麦22/扬麦9号F2植株籽粒中LOX活性分析 [J], 于学奎;王慧;黄建华;郑文寅3.小麦籽粒压缩特性的实验研究 [J], 程绪铎;杜小翠;高梦瑶;冯家畅4.温麦6号和鲁麦22小麦小花发育与籽粒灌浆特性的研究 [J], 田奇卓;于振文5.高产稳产小麦新品种淮麦45选育研究 [J], 周羊梅; 顾正中; 王安邦; 杨子博; 杜莹莹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
围压与含水率对小麦堆弹性模量影响的实验研究
摘 要 使用应变控制式三轴仪,测定了不同围压和含水率条件下的小麦堆弹性模量, 并分析了围压与含水率对小麦堆弹性模量的影响。实验结果表明:同一含水率下,小麦堆 (含水率为11.88% w.b、12.91% w.b、14.40% w.b、15.40% w.b、16.85% w.b) 弹性 模量随着围压 (50kPa~200kPa) 增大而增大; 同 一 围 压 下, 小 麦 堆 的 弹 性 模 量 随 着 水 分 的增大而减小。
由此可见,国内外对粮食颗粒的弹性模量、裂 纹机理等其它压缩特性研究较多,但是对粮堆的弹 性模量研究未见报道。因此,我们采用应变控制式 三轴仪,测定了小麦堆的弹性模量,并分析了围压
* 基金来源:江苏省教育厅自然科学基金项目 (项目编号:11KJD550001) 通讯地址:南京市栖霞区文苑路3号
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感官特性、加工特性、理化特性、热力学特性、米 饭质构特性都发生了变化,其中变化最大的是脂肪 酸值 。 [3] 肖威 (2007) 在其博士论文中研究了 稻 米 籽粒湿应力场的主要物理特性参数及湿应力裂纹机 理,以及稻米籽粒水分传递的规律与籽粒材料本身 机械强度、变形、裂纹等之间的关系 。 [4] 刘志 云 等 人 (2010) 用 TA,XT plus物 性 质 构 测 试 仪, 对 100粒内 蒙 古 产 大 豆 进 行 受 力、 变 形 与 面 积 的 测 量,根据胡克定 律 计 算 出 弹 性 模 量 (E), 测 算 出 大豆的平均弹性模量为20.39 MPa,并对弹性模量 与有效面积 (A)、弹性模量与载荷 (F) 的相关 范 围以及异常的豆样进行了分析讨论 。 [5] 刘传云 等 人 (2007) 利用材料性 能 测 试 机 按 美 国 农 业 与 生 物 工 程师协会 ASAE S368.4DEC 2000 (R2006) 标 准 对大豆样品进行了压力实验,测量了加载载荷量与 对应变形量的数据,运用 Matlab和 DPS 软件对 数 据进行分析处理,得到大豆的表观接触弹性模量为 294 MPa,24 个 样 品 的 表 观 接 触 弹 性 模 量 值 基 本 一致,其标准偏差 为 32 MPa。 通 过 对 大 豆 试 样 的 力与变形量曲线分析,该曲线没有明显的屈服点。 在破裂点前,力与变形基本呈线性关系 。 [6]
小麦堆压缩特性的实验研究
小麦堆压缩特性的实验研究石翠霞;陆琳琳;程绪铎【期刊名称】《粮食储藏》【年(卷),期】2011(040)004【摘要】利用回弹模量仪对小麦堆(河南产) (水分为11.7%,13.33%,15.18%,16.55%,18.18% w.b)的密度和无侧向膨胀压缩体变模量进行了实验测定,实验选定加在样品顶部的压应力为:50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa、250 kPa、300 kPa,通过计算得出对应的样品平均竖直压应力为:36.8 kPa、74.8 kPa、110.9 kPa、153.4 kPa、184.7 kPa、221.0 kPa.进而得到样品所受的平均压应力为:18.3 kPa、41.9 kPa、66.7kPa、91.0 kPa、110.9 kPa、133.248 kPa.实验结果表明:在同一水分下,随着平均压应力的增大,小麦堆的密度也增大.在同一水分下,随着平均压应力的增大,小麦堆的体变模量也增大.拟合方程为y=axb,其中参数a、b随水分的不同而变化.%At the moisture content of 11. 7%, 13. 33%, 15.18%, 16. 55%, 18. 18% w. B, the density and bulk modulus of the wheat pile were measured by modulus of resilience meter. The relationship of the vertical and the average compression stress in the absence of lateral expansion was investigated and the values of the average compression stress were obtained by running the program. The values of the average vertical compression stress are 36. 8kpa, 74. 8kpa, 110. 9kpa, 153. 4kpa, 184. 7kpa, 221. Okpa. And the values of the average compression stress are 18. 3kpa, 41. 9kpa, 66. 7kpa, 91. Okpa, 110. 9kpa, 133. 248kpa. The results showed that the density of the wheat pile increase exponentiallywith the increase of the average compression stress in the same moisture content. In the same moisture content, an increase in average compression stress yields a exponential increase in the bulk modulus of wheat pile. The equation fitted is y =axb , where the parameters of a and b altered with the moisture content.【总页数】5页(P33-37)【作者】石翠霞;陆琳琳;程绪铎【作者单位】南京财经大学食品科学与工程学院南京210003;南京财经大学食品科学与工程学院南京210003;南京财经大学食品科学与工程学院南京210003【正文语种】中文【相关文献】1.小麦籽粒压缩特性的实验研究 [J], 程绪铎;杜小翠;高梦瑶;冯家畅2.玉米堆压缩特性的实验研究 [J], 程绪铎;杜小翠;高梦瑶;严晓婕;石翠霞;冯家畅3.大豆堆压缩特性的实验研究 [J], 单贺年;冯家畅;程绪铎4.围压与含水率对小麦堆弹性模量影响的实验研究 [J], 单贺年;严晓婕;程绪铎5.小麦堆体变模量的测定与实验研究 [J], 程绪铎;石翠霞;陆琳琳;安蓉蓉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
小麦籽粒压缩特性的实验研究
小麦籽粒压缩特性的实验研究程绪铎;杜小翠;高梦瑶;冯家畅【摘要】使用Brookfield质构仪对两个品种小麦(宁麦13,鲁原502)籽粒在短轴和中轴上进行了压缩试验,测定并计算出小麦籽粒的压缩特性,分析了含水率对小麦籽粒压缩特性的影响,给出了小麦籽粒压缩破坏力与含水率关系模型。
实验及计算结果表明:随着含水率的增加,小麦籽粒的破坏力减小,与含水率呈线性关系,破坏能、表观接触弹性模量、破坏应力等减小,然而,破坏应变增大。
小麦品种的籽粒尺寸越大,其压缩特性(破坏力、破坏能、破坏应变、表观接触弹性模量、破坏应力)越大,小麦含水率达到一定程度时(宁麦13含水率为18.01%w.b.,鲁原502含水率为16.92%w.b.),籽粒结构软化,压缩时不出现破裂。
%The Brookfield texture analyzer is used to take compression test to determine the compression properties of wheat grain of two varieties (Ningmai 13, Luyuan 502).The influence of the moisture content on compression properties of wheat grain is discussed.The relationship model between the compression destructive force and moisture content of wheat is given .The result shows that with the increase of moisture content, the destructive force decreases, taking on a linear relationship with water content, and with the increase of moisture content, the destructive energy, the elastic modulus and the destructive stress decrease, howev-er, the destructive strain increases.The bigger the size of grain of wheat variety,the greater the compression properties.【期刊名称】《安庆师范学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P71-75)【关键词】小麦;籽粒;含水率;压缩特性【作者】程绪铎;杜小翠;高梦瑶;冯家畅【作者单位】南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏南京 210046;南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏南京 210046;南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏南京 210046;南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏南京210046【正文语种】中文【中图分类】TS210.4小麦在收获、储运及干燥的过程中受到压缩与撞击,受到压力的小麦籽粒会产生变形,甚至发生破裂,从而降低种子的发芽率、危及储藏安全、降低其加工产品的质量[1]。
粮仓结构设计中小麦的力学特性的三轴实验研究
粮仓结构设计中小麦的力学特性的三轴实验研究姚小旭; 韩阳【期刊名称】《《建材与装饰》》【年(卷),期】2019(000)023【总页数】3页(P85-87)【关键词】小麦; 三轴实验; 弹性模量; 邓肯-张(Duncan-Chang)模型【作者】姚小旭; 韩阳【作者单位】河南工业大学土木建筑学院河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】TU318.1引言小麦作为我国粮食作物的主要品种,年产量大,储藏量多,粮食仓储建筑量多,工程建设量大,为了实现粮仓建造的经济性,建筑的安全性和储藏的耐久性,所以对在粮仓建筑设计中的小麦的相关力学参数的研究是十分重要的。
在粮食仓储建筑中,粮堆的内摩擦角、弹性模量等力学参数是进行粮堆压力分析和仓储结构设计的基础参数。
Janssen理论和修正的Rankine理论是目前我国钢筋混凝土筒仓设计规范[1]中计算筒仓侧壁压力的重要方法,但采用修正的Janssen理论计算筒仓动态卸料时的计算结果并不准确,导致筒仓结构存在安全隐患。
目前,部分研究人员所进行的筒仓压力实验[2-3]和粮仓压力的颗粒流模拟分析[4-7]等表明,粮仓设计与分析计算的重要环节是对力学参数的选择及其准确性的把握。
已有学者对小麦颗粒力学及流变学特性进行了研究[8],然而,小麦在贮存、加工和运输过程中,皆以散体的形式储存。
粮食属于散粒体,与砂土性质相似,可以应用三轴仪来研究不同应力环境下的粮食力学特性。
利用三轴仪进行粮食散体实验,可以模拟粮仓中小麦籽粒的局部应力环境和小麦在装卸过程中不同应力下的力学特性,提供粮食应力-应变模型和内摩擦角和弹性模量等参数,以支持粮仓设计和数值模拟分析。
因此,近几年一些学者为了得出粮堆在复杂荷载条件下的受力变形特性,开始对粮仓内的小麦的力学强度特性进行研究。
程绪铎等[9]采用应变控制式三轴仪测定了小麦堆的弹性模量,并拟合了弹性模量与围压的表达式。
曾长女等[10]采用英国GDS公司的三轴实验仪进行三轴试验,研究了小麦试样的内摩擦角和咬合力,实验结果表明内摩擦角和咬合力皆随着孔隙率增加而降低,随着含水量增加而增加。
考虑压力和含水率影响的小麦粮堆导热特性数值研究
考虑压力和含水率影响的小麦粮堆导热特性数值研究蒋敏敏;曹会敏;王清山;柴威丽【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2024(51)1【摘要】【目的】研究小麦粮堆压力—导热特性和含水率—导热特性的规律。
【方法】使用孔隙率测定装置来测定小麦粮堆在不同压力(0 kPa、50 kPa、100 kPa、200 kPa、300 kPa)、不同含水率(8.50%、11.21%、14.45%、16.97%、20.72%)下的孔隙率,并在COMSOL有限元数值模拟软件中进行模拟分析。
【结果】得到压力、含水率对粮堆孔隙率产生的影响,通过建立小麦粮堆的压力—导热特性数值模型,模拟不同压力和含水率下小麦颗粒的导热特性,得到粮堆压力—导热特性的规律。
【结论】小麦颗粒的等效导热系数与孔隙率基本呈线性分布。
单元体颗粒的等效导热系数范围为0.1095~0.1572 W/(m·K),粮堆等效导热系数随上覆压力的增大而增大,当含水率为8.5%~20.72%,上覆压力为300 kPa时,导热系数增大17.5%~27.5%。
【总页数】6页(P80-85)【作者】蒋敏敏;曹会敏;王清山;柴威丽【作者单位】河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室;河南工业大学土木工程学院;中国建筑第七工程局有限公司工程研究院【正文语种】中文【中图分类】S379【相关文献】1.考虑固壁导热的活塞环-气缸套润滑摩擦特性的影响因素研究2.含水率对岩石力学特性影响的数值模拟研究3.含水率对小麦粮堆弹塑性力学特性的影响4.考虑植物影响的波浪和波生流迭加条件下水动力特性数值模拟研究5.考虑初始含水率与养护龄期影响固化软土的强度和流动特性研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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种皮的力学特性 ;当含水率降低 时,籽粒的破裂力
有所增加 ,但变形减/ c 。K m t B nzi l4  ̄ 1 a s 和 o az 等人 l (02 2 0 )进行了稻米的应力松 弛实验 ,研究表明稻
米是 线性 粘弹 性体 ,弹性 模量 和挤压 强 度 随变形速 率增 大而增 大 、随温度 及 含水量 增 大而减 少 ,在含
水量 较 低 时 温度 影 响 较 大[ 。张 洪 霞 、马小 愚 5 ] (0 4 2 0)研究了大米 的压缩力学指标 ,如弹性模量、 破坏力及破坏应力 ,并研究得出不同品种大米的弹 性模量差异为显著 ,破坏力差异为极显著 ,而破坏 应力没有显著差异的结论[。李诗龙 (0 5 6 ] 20 )研究 了油菜籽的形态 、结构、细胞组织 、散体 的密度 、 摩擦因数、弹性模量和泊松 比以及渗透性和吸附性 等物理 特性L 。E i a m e 和 A e u iet 7 r aB u l ] c r dl C n r a b i
粮
食
储
藏
从 5. 8 2N减 小 到 2 . 88N,并 且 吸收 的能量 分别 从 18 .
[] 9
。
增 加 到 86 .
,从 76 n 增 加 到 1. . 46
张 洪 霞 (0 9 2 0 )采 用 平 板 加 载 压 头 对 稻 谷
等人 (06 20 )使用平行平板对红花种子颗粒进行压
缩 试验 ,加 载速率 为 1rm/ i,得 到不 同水 分 下 a rn a
红花种子的力与变形的关系曲线,并得出在水平和 垂 直 加 载 方 向 上 ,种 子 的 破 坏 力 范 围 为 4 N~ 0
2 N[ 0 引
。
M. H.S i i d和 A. btb efr等人 ae r da Taaaaea
小麦是我 国 的主要粮食作物 ,由于小麦 在运 输、装卸及储藏过程中均受到压缩载荷 ,从而容易
导致其产生破裂及永久变形 , 直接影响它的品质和 加工产品的质量 ;深仓储 藏 的小麦 受压后体积缩 小,孔隙率减小 ,影响小麦堆的通风,深仓储藏的 小麦受压后颗粒产生裂纹 ,霉菌容易侵蚀 ,影 响小 麦的安全储藏。因此 ,研究小麦 的压缩特性十分重
2 d b ,种皮开始破裂所需力 减小。最大 刚性 0 .)
(0 8 2 0 )研究 了静态压 力载荷下水分 、种子大小 、 加载速率以及种子放置取向对小茴香籽破碎所需 的 力和能量 的影 响。结果 表明:在垂直 和水平取 向 上 ,随着种子水分的增加 (. %~1 % d b ,种 57 5 .)
国内外对粮食的颗粒压缩力学特性 的研究从二
十世纪六十年代就开始 了。S e f Mo snn hl 和 e he i 等 人 (9 7 16 )用拉伸强度试验机研究 了麦粒单轴压缩
的力学特 性 ,得 到 其 力一 一 形关 系[ 变 。Paa rsd 和 G pa u t 等人 (9 3 17 )研究 了在准静态压缩 载荷作 用下稻谷 的性 质 ,随着 水分 的增 加 1 ~ 2 9 2 4/ 6
db . ,稻谷 的 最 大 压 力 减 小 10 7N~ 4 . 引。 6. 0 6N[ P usn( 9 8 报 道 了 在 压 缩 载 荷 作 用 下 大 豆 al e 17 ) ( 分为 9 ~ 2 d b 种 皮 破 裂 时 的 压 力 、变 水 0 .) 形和 刚 性 。结 果 表 明 ,随 着 水 分 的 增 加 ( ~ 9
1. 5 ,1. 8 w. ) 的 密度 和 无侧 向 膨胀 压 缩 体 变模 量 进 行 了 实验 测 定 ,实验 选 定加 65 8 1 b 在 样 品顶 部 的压 应 力为 :5 P 、10k a 5 P 、2 0k a 5 P 、30k a 0k a 0 P 、10k a 0 P 、20k a 0 P ,通过 计 算得 出对 应 的 样 品 平 均 竖 直 压 应 力 为 :3. P 、7 . P 、 10 9k a 13 4k a 6 8k a 4 8k a 1. P 、 5. P 、 147k a 2. P 。进 而得 到 样 品 所 受 的平 均压 应 力 为 :1. P 、4. P 、6 . 8 . P 、2 10k a 83k a 1 9k a 67
第4 0卷
小麦 堆压 缩特 性的 实验研 究
・3 ・ 3
小麦堆压缩 特性 的实验研 究
石翠霞 陆琳琳 程绪铎
( 南京 财经大学食 品科 学与 工程 学院 南京 20 0) 103
摘 要 利 用 回 弹模 量 仪 对 小麦 堆 ( 南产 ) ( 分 为 1 . , 1. 3 ,1 . 8 , 河 水 17 3 3 5 1
* 基金项 目: “ 一 五 “ 十 国家 科技 支 撑 计 划项 目 ( 目编 号 :20B D O0 — 5 ,南 京 财 经 大学 科 研 基金 项 目 ( 目编 号 : 项 09A A B 4 ) 项
A2 1 0 5 002)
通讯地 址 :南京市铁路北街 18 2 号
・
3 ・ 4
发生在水分为 1 ~1 db的范 围 内[ 2 6 . 。袁月 明等人 (9 6 1 9)报道了玉米籽粒 的力学性质 ,结果
表明不同品种 的玉米籽粒沿不 同方向的抗破裂能力 有显著差异 ,其抗破裂能力主要取决于角质胚乳 和
子破坏所需 的力 分别从 1. 减小 到 1. 6N, 57N 19
k a 10k a 1. P 、13 2 8 P 。实验结果表 明:在 同一水 分下,随着平均压应 P 、9 . P 、10 9 a 3. 4 a k k 力的增 大,小麦堆的密度也增大。在 同一水分下,随着平均压应力的增大 ,小麦堆的体 变模 量也增 大。拟合方程为 y X ,其 中参数 a —ab 、b随水分的不 同而变化 。 关 键 词 竖 直压应 力 密度 体 变模 量