农业物料学要点
111农业物料学
1、物料的形状和尺寸是不可分割的两个参数。
2、根据体积测定方法不同，密度有不同的定义：容积密度、粒子密度、真密度（最大）。
3、农业物料中含有的水可分为两种：自由水、结合水。
4、农业物料含水量表示方法有两种：湿基表示法和干基表示法。
5、湿基表示法是以农业物料质量为基准计算的。
6、干基表示法是以农业物料中固体于物质为基准计算的。
7、农业物料的流变特性是研究物料在外力作用下产生的变形和流动，以及载荷作用下的时效。
流变特性用应力、应变、时间三个参数表示。
8、弹性、粘性和塑性是描述固体农业物物料流变特性的三种基本性质。
9、理想弹性体——虎克体理想粘性体——牛顿流体理想塑性体——圣维南体10、应力松驰：物料突然变形到给定值保持不变，应力随时间变化的函数关系。
即物料瞬时变形后，在变形(应变)不变情况下，物料内部的应力随时间的延长而减少的过程。
11、蠕变：物料突然受到一个给定应力值并保持不变，应变随时间变化的函数关系。
即把一定大小的力(应力)施加于粘弹性体时，物体的变形(应变)随时问的变化而逐渐增加的现象。
12、麦克斯韦模型在外力作用下，两个元件所受应力是相等的，总应变是两个元件应变之和。
13、开尔文模型在外力作用下，两个元件所受应变相等，而总应力为两个元件所受应力之和。
14、如果将广义麦克斯韦模型中某个麦克斯韦元件中除去阻尼器，则该模型在应力长期作用下应变不可能无限增加。
同理，如果在该模型的某个麦克斯韦元件中除去弹簧，则该模型在瞬时加载时不会产生瞬时应变。
15、如果将广义开尔文模型的某个开尔文元件中除去弹簧，则该模型在长期加载下应变将会无限增加。
同理，如果将广义开尔文模型中某个开尔文元件中除去阻尼器，则该模型在瞬时加载下将会产生瞬时应变。
16、在正弦交变应力—应变法中粘弹性物料受到正弦变化应力作用时，应变也将随应力相同频率作正弦变化，并且滞后应力一个相位角φ。
17、影响粘度的主要因素：温度、压力、溶液浓度等。
农业物料的工程性质概述(
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1.3 农业物料的机械特性
农业物料的机械特性主要包括应力、应变与破坏特性、流 体动力学特性、流变特性、摩擦特性等。
农业物料的机械特性是运输、选择、搅拌、计量等工艺设 计和机械配备的设计依据，是应优先考虑的问题之一。
1.3.1 应力、应变与破坏
匀速向下运动，把这一速度称为该物料的沉降速度。 Ø悬浮速度：如果流体以物料沉降速度向上运动，则物
料颗粒将会在某一水平上呈悬浮状态，把此流体速度 称作物料的悬浮速度。 Ø悬浮速度和沉降速度其意义不同而数值相同，把沉降 速度和悬浮速度统称为临界速度。
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1.3 农业物料的机械特性
1.3.2 流体动力学特性
4
1.2 农业物料的形态特征 1.2.1 尺寸和形状
农业物料的形状大多是不规则的。 按其形态来说，有块体(如水果、块根等)、粒体 (如种子和谷粒等)、
粉体(如面粉和饲料等)以及茎叶体等。 由于栽培和饲养条件、气象条件、含水量等不同，即使同一个品种或
同一棵植株上的果实或谷粒，它们的形状也是各不相同的。 由于农业物料形态差异很大，所以难以用统一的方法定义物体的形状
第一章 农业物料的工程性质
教学内容：1 形状和尺寸、密度及其应用； 2 农业物料的机械程特性。
学习要求：1 掌握基本概念。 2 掌握农业物料各工程特性； 3 掌握农业物料各工程特性的应用 ；
教学重点：1 基本概念； 2 农业物料各工程特性的应用 。
2.物料在流体中的临界速度
Fr
物料在静止流体中自由下落达到临界速度时，物料
Fb
受到的流体阻力、重力和流体浮力将达到平衡，即
Fg=Fb+Fr 式中：Fg——重力， Fg= mg；
农业物料学复习要点
农业物料学复习要点绪论：农业物料学是指农业生产和加工的对象第一章基本物理参数1、形状指数：是把物体的实际形状和基本形状，如球体，圆等，进行比较的一个物理量。
物理意义：圆度是表示物体角棱的锐度，它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异程度；球度是表示物体实际形状和球体之间的差异程度，它表示了以相同体积球体为基准的物体形状特征。
2、密度定义：物体每单位体积内所具有的质量。
密度的测量法：液浸法、（悬浮发、比重天平法、比重瓶法），气体置换法（压力比较法、定容级压缩法、定容积膨胀法、不定容积法），比重梯度管法。
3、孔隙率：松散物料空隙所占体积和整个物料所占体积之比。
E=n/n+1(n是孔隙比)4、农业物料含水量表示方法：湿基表示法是以农业物料为基准，干基表示法是以农业物料中固体干物质为准计算的。
湿基含水量表达式Mw=mw/(ms+mw)。
(mw物料中水的质量，ms物料中所所干物质的质量)干基含水量表达式Md=mw/ms。
第二章固体农业物料的流变特性1、粘弹性：应力和应变关系可能与应变速率及应变时间的饿、高阶微分有关，这种与时间相关而产生的特性。
2、建立流变模型满足条件：a模型必须能够预测任何应力—应变情况下的实际物料性质，b模型必须能够适应拉伸和压缩应力及其相对的应变，c在实际物料料中，当流变特性发生变化时必须能依据模型参数加以解释。
3、麦克斯韦模型中弹性元件和粘性原件串联而成；开尔文模型由弹性元件和粘性原件并联而成；伯格斯模型由弹簧、阻尼器和开尔文模型三种原件串联而成。
4、农产品力和变形关系：图中y点是生物屈服点，在y点以后，力不在增加甚至有时还减少，而变形却不断增加。
在一些农产品中，生物屈服点的存在标志这物料中细胞结构开始破裂。
生物屈服点可以出现在点LL以后的任何位置，LL处力和变形关系曲线开始偏离初始的线性区段，点LL称作弹性极限点。
图中R点称为破裂点，在这位置时物料在轴向载荷作用下产生破裂。
me农业物料资料
§1研究的意义农业物料——一般指：动植物产品、加工成品、半成品、以及与农业作业有关的土壤、肥料、农药等。
（即：产品和作业对象）意义：有利于正确的设计工艺与设备；质量的评估。
§2 农业物料的基本物理参数1.形状指数:是把物体的实际形状与基准形状，如球体和圆等，进行比较的一个物理量。
2.圆度：是表示物体角棱的锐度。
圆度表示物体在投影面内的实际形状与理想圆的差异程度。
3.球度：表示物体的实际形状与球体之间的差异程度。
4.粒度分布：以粒子群的质量或粒子数的百分率计算的粒径频率分布曲线或积累分布曲线表示的。
5.孔隙率：松散物料孔隙所占体积和整个物料所占体积之比。
6.孔隙比:孔隙体积与物料固体物质体积之比。
7.农业物料含水率的2种表示方法:湿基法:是以农业物料质量为基准计算的。
干基法:是以农业物料中固体干物质为基准计算的。
8.平衡水分:农业物料的水分是随环境条件变化而变化的，不管是吸湿还是解吸最终达到平衡时的水分成为平衡水分。
9.水的活性:指物料在平衡水分时的环境相对湿度。
10.物料形状的表达方法（描述物料的外形的参数）: 图形比较法、用类似的几何体表示、形状指数、形状参数、轴向尺寸、粒径、曲率半径。
11. 粒径的表达:a. 单一粒径b.粒子群的平均粒径c.测定计算平均粒径的简易方法：Δ粗颗粒的平均粒径（可以一粒一粒的分拣）200n 6s 3>-------------=为颗粒个数，一般为密度为总质量，ρπρsn s sns M nMdΔ粉状物的平均粒径（可以用筛分法）=mis X d 1称为该物料的沉降速度。
@悬浮速度:如果流体以物料沉降速度向上运动，则物料颗粒会在某一水平上呈悬浮状态，把此流体的悬浮速度称为物料的悬浮速度。
*计算法确定物料的临界速度1. 球形物料的临界速度直径为d、密度为ρ的球形物料：质量为投影面积为当Re≤1时：C=24/Re,临界速度为当1 < Re < 1000 时，临界速度为当1000< Re < 200000 时：C=0.44 临界速度：2. 不规则形状物料的临界速度当Re<50时: C≈C球，d=de 。
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第一章基本物理参数1物料形状和尺寸的表示和测定方法：图形比较法、用类似的几何体表示、形状指数、形状系数、轴向尺寸、粒径、曲率半径2、形状指数：是把物体的实际形状与基准形状，如球体和圆等，进行比较的一个物理量。
3、圆度：是表示物体角棱的锐度，它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异程度。
4、球度：表示物体实际形状和球体之间的差异程度。
5、粒径：是用来表示粒状或粉状物料的形状和尺寸的一种方法。
6、粒径可分为表示单个粒子的单一粒径和表示许多不同尺寸粒子组成的粒子群的平均粒径。
______7、粒度分布：是以粒子群的质量或粒子数的百分率计算的粒径频率分布曲线或累积分布曲线表示的。
8、容积密度：把试料装入已知体积的容器内，测量装入容器的物料质量，根据容器体积和物料质量求得的密度，一般用Pb表示。
9、粒子密度：根据物料实际体积和质量求出的密度，一般用Ps表示，简称密度。
10、真密度：又称固体密度，把试料仔细粉碎除去物料内部空洞所占体积求得的密度，一般用Pt表示。
11、物料密度测量方法：液浸法、气体置换法、比重梯度管法。
12、液浸法：悬浮法（适用于水果、蔬菜等较大物料）、比重天平法（适用于豌豆、大豆、玉米等较小物料）、比重瓶法（适用于谷粒、种子等脂类较高物料）［掌握前两种方法的计算公式］13、孔隙率：松散物料孔隙所占体积和整个物料所占体积之比。
14、孔隙比：孔隙体积与物料固体物质体积之比。
第二章固体农业物料的流变特性1、农业物料的流变特性是研究物料在外力作用下产生的变形和流动，以及载荷作用下的时效。
2、流变特性用应力、应变和时间三个参数表示。
3、弹性、粘性和塑性是用来描述农业物料流变特性的三种基本性质。
4、流变模型有三个基本元件，即弹性元件、粘性元件和塑性元件5、应力松弛：是指物料突然地变形到给定值并保持不变时，应力随时间变化的函数关系。
6、蠕变：是指物料突然地受到一个给定应力值并保持不变时，应变随时间变化的函数关系。
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•
莫尔包络线包络 线即表示散粒物料的 剪切强度 。 散粒体的剪切强度和内摩擦角可直接 用图解法求出。它们的数值也可用莫尔圆方程直接求出。
• 内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角， 在这 个角度内，块体是稳定的；大于这个角度，块体就 会产生滑动。 利用这个原理，可以分析边坡的稳定性。
函数FF落在流动因数 ff的下方,流动是稳定 的不会中断。反之会 出现结拱现象。
结拱是由于物料粒子之间及粒子和容器之间的摩擦、粘聚和粘附 作用而产生的。散粒物料的位径愈小、粒子形状愈复杂、重度愈 小、内摩擦角和含水率愈大，则落粒拱现象愈严重。料斗排料口 愈小、锥顶角愈大、表面愈粗糙，则愈容易造成结拱。结拱现象 非常复杂，目前还不能从根本上解决，只能采取措施减少落粒拱 现象。防止结烘的办法有以下几种： （1）加大排料口尺寸； （2）减小料斗锥顶角； （3）尽量使料斗光滑，减小摩擦力， （4）将料斗作成非对称形或在料斗内加纵向隔板，以形成 左右非对称性，可有效地破坏物料受力后形成的稳定静止层； （5）在排料口上方加锥体结构，以减小排料口承受的物料 压力； （6）在料斗中悬吊链条或安装振动器。
• σ= σ1cos2θ+σ3sin2θ • τ= （σ1-σ3）cosθsinθ •
• 式中σ1——最大主应力； • σ3——最小主应力； • θ——破坏平面和最大主应 力平面之间的夹角；
• 对同一种物料在不同的σ3 情况下作试验，可得出散粒物料发生破坏时 的一系列σ1 。 莫尔圆和莫尔包络线相切的点表示散粒物料产生破坏时 的平面方位及平面上的应力状态，它表示了散粒物料的强度条件。 莫尔包络线可用下式表示为 • τ= c+σtgυi • • • • 式中τ——散粒体抗剪强度； c——散粒体粘聚力； σ——破坏平面上的正应力； υi——内摩擦角。
第一章 农业物料的基本物理特征-1
单位体积的表面积Sv是S与V的比值（体积比表面积），由：
S
=
as, a
d
2 a
=
xs2 ;
V
=
av,a
d
3 a
=
xv3
可得：
S v=
asv,a da
=
1 xsv
asv,a—物体的体面积形状系数，又称为比表面积形状系数 ； a ——投影面；
xsv ——物体的体面积尺寸。
对于球体：
所以：
马铃薯 1.38 0.876
胡萝卜 1.76 0.687
二 面积和体积
2 表面积的测量
（1）叶片表面积的测量 感光法、方格纸法、照相法、剪纸法、气流求积仪法、
统计法、机器视觉法等等
（2）水果表面积的测量 削条法、统计法、回转体法、
（3）鸡蛋表面积的测量
称重法：
S = KW m
K=4.56~5.07 m=0.66
二 农业物料学及其研究内容
1 农业物料学
农 业 物 料 学 也 称 为 农 业 物 料 物 理 特 性 （ Physical Properties of Agricultural Materials）是由农业工程 发展的需要发展起来的一门新学科。它是运用近现代物理 学理论、技木和方法，研究农业物料的物理性质以及各个 物理因子和农业物料相互作用的一门交叉学科。
长椭圆：
圆锥形：
垂直直径大于水平直径
朝顶端方向其尺寸逐渐变小
卵 形：
歪斜形：
鸡蛋形且柄端处较宽 连接柄端和顶端的轴线是倾斜的
倒卵形：
椭圆形： 倒转的卵形
接近于椭球体
平头形：
筋 形：
顶端和柄端两处是方形或扁平的
农业物料学
农业物料学课程号：13120310课程名称：生物物料学课程英文名称：Physical Propeties of Bio-Materials周学时：1～1.5学时学分：1.5要紧教学内容：绪论总述第一章差不多物理参数第二章固体生物物料的流变特性第三章液体生物物料的流淌特性第四章生物物料的流淌力学特性第五章散粒物料的力学特性第六章生物物料的热学特性第七章生物物料的光学特性第八章生物物料的电学特性第九章生物物料的核磁共振， X 射线等反应特性选用教材或参考书：《Physical Propeties of Bio-Materials 》《农业物料学》周祖锷，中国农业出版社，1994 年5 月教学大纲一、课程的教学目的和差不多要求《生物物料学》是生物系统工程专业的重要专业基础平台课程之一。
它是运用近代物理学理论、技术和方法，研究农业物科物理性质以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘学科。
它是物理学、工程学科和生物学各学科之间的桥梁，也是生物系统工程学科的基础。
它的任务是为学生学习有关专业课以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的生物物料物理特性差不多理论研究基础。
通过本课程的学习，学生应把握生物物料物理特性研究的差不多理论、差不多知识和差不多技能，在分析咨询题和解决咨询题的能力上有所提升。
为了完成和达到《生物物料学》的教学任务和要求，在整个教学环节中，要专门注意培养学生的独立摸索能力。
教学内容宜以物料物理特性研究为主线，加大机械学、热学、电学、光学、声学等等差不多理论和差不多知识的教学与训练。
使学生能牢固和熟练地把握和应用它们。
只有把握足够的基础知识，才能学好理论。
必须重视差不多技能和实验技术的训练。
二、有关教学环节安排为实现大纲的差不多要求，制造条件采纳 CAI 、多媒体等先进教学手段。
本大纲的部分内容能够而且应该由学生通过自学、作业和练习等方法获得。
课堂讲授以解决重点、难点及关键咨询题为主，着重调动学生的思维主动性，指导学生自学。
农业物料学
农业物料学 （田海清）判别物体的形状以后，它的体积和表面积可以用相应的公式计算。
体积和表面积按上述公式估算后，用实验方法确定物体的实际体积和表面积。
体积和表面积按上述公式估算后，用实验方法确定物体的实际体积和表面积。
形状指数是把物体的实际形状与基准形状，如球体和圆等，进行比较的一个物理量。
谷粒和种子一类较小的物料，可采用照片放大器或投影仪描绘其外形轮廓，并用三轴尺寸a 、b 、c 表示物料的形状和大小。
★基本概念: 粒径是用来表示粒状或粉状物料的形状和尺寸的一种方法。
粒径可分为表示单个粒子的单一粒径和表示许多不同尺寸粒子组成的粒子群的平均粒径。
1、粗颗粒的平均粒径计算首先从试样中任意地广泛采集n 个粒子（一般取200粒以上，越多越好），用普通天平测其总质量为 ,设粒子密度为 ，则平均粒径 可按下式计算首先用筛分法测定全部粒子的粒径分布。
将一定量的粉料（大约50-100克左右），用筛孔尺寸分别为的m+1个筛子进行分级 , 设:则全部粒子的平均粒径可用调和平均径或算术平均径计算。
调和平均径为 ： ★密度的定义：物体每单位体积内所具有的质量称密度。
物体的质量与同体积的 l 大气压、4℃的纯水的质量之比称比重。
根据体积测定方法不同，密度有不同的定义。
（一）容积密度（二）粒子密度（三）真密度 ； 从理论上讲，如果已知农业物料的组成成分，则密度可由下式计算：例如：苹果的质量组成成分中，水为84.4%、糖为14.55%、脂肪为0.6 %、蛋白质为0.2%，则苹果的密度为： 第三节 孔隙率松散物料如青贮、干草、谷粒和其它多孔物料在堆放或装入容器中时物料之间的间隙称为孔隙。
松散物料孔隙所占体积和整个物料所占体积之比称为孔隙率。
孔隙体积与物料固体物质体积之比称为孔隙比。
在研究气流和热流运动时经常要用到这些参数。
孔隙率和孔隙比之间存在以下的关系：第二章 固体农业物料的流变特性★流变学基本概念:农业物料的流变特性是研究物料在外力作用下产生的变形和流动，以及载荷作用下的时效。
农业物料学-第一二章
柚
胡萝卜
判别形状以后，它的体积和表面积可以用相应的公式计算． 体积和表面积按公式估算后，用实验方法确定物体的实际体 积和表面积。 求出计算值和实测值之间的比例系数，从而确定 各种农产品典型形状的校正系数。
二、类似几何体表示法
根据物料形状，用相似几何体表示，利用其计算公式计算物 料的体积和表面积
长球体
粮仓
茶叶平捻机拣梗机
小麦螺旋输送机
5、农业物料的热学特性 以植物和动物为原料的许多农产品，在销售到消费者之前 将经受到各种类型的热加工。热加工包括加热、冷却、 干燥和冷冻等。产品温度改变在很大程度上是与它本身 的热特性有关。 对苜蓿和红三叶草等硬种子可应用适当的热处理使其变 得容易渗透水分。将这些种子在温度为 104 ℃ 下加热 4 分钟，可使硬种子数量大约减少了 80 % 。在对种子进行 热处理时，它的比热是一个重要的物理特性。如果热处 理时超出了种子允许的极限温度和加热时间则它的发芽 率和生长力将会受到影响。
谷物洪干塔
谷物干燥机
冷冻草莓
6、农业物料的光学特性 目前，农产品的光的透过和反射特性已用于电子分选和 分级、成熟度和表面颜色测定以及研究水果和蔬菜的内 部特性。以物料的光透过特性和光吸收为基础的方法已 用于测定番茄内部颜色、小麦黑穗含量、水果成熟度、 马铃薯内都变色、鸡蛋内的血点、苹果的 水核、种子含 水量、樱桃的烫伤和玉米损伤等。光的反射特性可用于 分级和分离夹杂物例如，马铃薯和土块的反射能力差异 较大，因此可根据光反射率的不同将两种物料分开。对 柠檬的光反射率曲线研究表明，在水果成熟的各个时期 其反射率有不同的变化，已根据这个特性研制了颜色分 选机。
电子分选机
大小颜色及形状分选 水果测试贴纸 标签变色分辨水果成熟度
农业物料学 第一章绪论
第一章绪论
一．农业物料及农业物料学的概念
1. 农业物料（Agricultural Materials）：农业生产、加工和处理的对象，包括植物物料和动物物料及其半成品和成品，如：谷物、种子、水果、蔬菜、饲料、油、肉、蛋、奶、烟、茶、禽等以及土壤、化肥、农药等无生命物料。
2. 农业物料学（Physical Properties of Agricultural Materials）：运用近现代物理学理论、技术和方法来研究农业物料的物理性质以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘性学科。
是物理学、工程学科和生物学各学科间的桥梁，是农业工程学科的基础。
二．农业物料学的研究内容
具体研究内容：
(1)物料的基本物理参数（形状、尺寸、体积、密度、孔隙度、表面积、比表面积、含水率等）；
(2)固体物料的流变特性（应力-应变-时间关系及本构方程）；
(3)液体物料的流动特性及流体动力学特性（液体的粘度及其测量，流体阻力、临界阻力等）；
(4)散粒物料的力学特性（摩擦特性、流动特性、料仓压力等）；
(5)农业物料的热学特性（热容量、比热、导热率、热辐射系数等）；
(6)农业物料的光学特性（反射特性、透光特性、延迟发光特性）；
(7)农业物料的电学特性（导电特性、介电特性、静电特性等）。
三．农业物料学任务及作用
农业物料学主要研究农业物料中各种带有共性的物理特性，为各种用于生产、加工、存储、运输、检测的机械装备和系统提供合理可靠的设计依据和检验标准。
农业物料学，是农业机械专业和农产品加工工程专业的技术基础课，是一门跨学科的科学。
学习农业物料学，可拓宽知识面，开阔思路，启发创新，可为物料收获、加工处理机械设计者提供正确的设计思想。
农业物料学 第二章
一、理想弹性体的流变特性 理想弹性体应力和应变关系可用虎克定律表示。
当虎克体在拉伸和压缩应力作用时，用下式求出弹性模量或杨氏 模量：
E
E----- 弹性模量或杨氏模量； σ ----- 拉伸或压缩应力； ε ---- 拉伸或压缩应变；
当虎克体受到剪切应力时，用下式求出剪切模量或刚性模量：
二、 麦克斯韦模型和流变方程式
0
0 e
时间t
0
0
时间t
三元件模型的应力松弛曲线
麦克斯韦体本质上是液体，但它同时具有弹性和粘性。松弛时间愈长，粘
性愈显著，愈接近于液体；松弛时间愈短，弹性愈显著，愈接近于固体。当松
弛时间一定时，如果外力作用时间愈短，麦克斯韦体愈象固体；如果外力作用 时间愈长，它就愈象液体。
三、理想塑性体的流变特性
塑性流动的定义：
物料在外力作用下，当剪切应力小于某个极
限值时物料不会产生剪切应变；当剪切应力达到 该极限值时物料即产生剪切应变，只要保持这个 剪切应力，剪切应变将不断增加，把这种形变称 为塑性流动。 应 变ε
σ
y
σy是个极限值，物料能够产生应变的最小应力值，也称屈服应力。和粘性流 动一样，当除去应力后理想塑性体的应变是完全不能恢复的，我们把这种不能恢 复的应变称作残余应变或永久变形。
二、理想粘性体的流变特性
牛顿定律：它原是一个假设，经过库仑的实验证明才成为定律，并且证 实粘性是液体本身的内摩擦，而且此内摩擦力与液体所受的压力无关。 由于各种液体分子的大小、质量、形状和化学性质的不同，其粘性也不 同。遵循这个定律的液体称为牛顿流体或牛顿式流。 简言之，牛顿流体定义为：在各种剪应力和剪切应变速率的情况下，流 体在流道中流动时，存在一种粘度常值，其关系式为：
农业物料学 实验指导书 旧书
农业物料学实验指导书旧书农业物料学实验指导书旧书一、实验目的本实验旨在通过对农业物料的研究，培养学生对农业物料的认识和理解能力，掌握农业物料的基本性质和处理方法，为农业生产提供科学依据。
二、实验设备和材料实验设备：显微镜、天平、恒温水浴器等实验材料：不同种类的农业物料，如土壤样品、种子、农产品等。
三、实验步骤1.农业物料的取样和处理根据实验要求，选择不同种类的农业物料进行取样和处理。
取样时需注意保持样品的原始状态，避免外界因素的干扰。
2.农业物料的观察和测量使用显微镜对农业物料进行观察，记录其形态特征和结构。
同时，使用天平等仪器对农业物料进行测量，如测量种子的质量、土壤的含水量等。
3.农业物料的性质测试根据实验要求，对农业物料的性质进行测试。
如测定土壤的酸碱度、测定种子的萌发率等。
测试时需要严格按照操作规程进行，确保测试结果的准确性。
4.农业物料的处理方法研究根据实验要求，对农业物料的处理方法进行研究。
如研究不同处理方法对农产品保鲜的效果、研究不同施肥方式对作物产量的影响等。
通过对处理方法的研究，为农业生产提供科学依据。
四、实验结果分析根据实验所得数据，进行结果分析。
对不同农业物料的性质和处理方法进行比较，探讨其差异和影响因素。
同时，对实验结果进行合理解释，提出相关问题和进一步研究的方向。
五、实验注意事项1.实验过程中要注意安全，遵守实验室规章制度，正确使用实验设备和仪器。
2.实验前要仔细阅读实验指导书，了解实验步骤和要求，做好实验记录和数据处理的准备。
3.实验过程中要严格按照操作规程进行，避免误操作和实验结果的偏差。
4.实验后要及时整理实验设备和材料，保持实验室的整洁和安全。
六、实验总结通过本次实验，我对农业物料的基本性质和处理方法有了更深入的了解。
在实验过程中，我学会了正确使用实验设备和仪器，掌握了实验操作的要点和注意事项。
通过对实验数据的分析和结果的讨论，我对农业物料的特点和处理方法有了更清晰的认识。
农业物料特性(精)
农业物料特性论文专业农业机械化及其自动化班级农机091学号080803110428学生姓名常冬2011年4 月10 日目录一、引言…………………………………………………………………………（ 3）二、农业物料的机械特性 (3)（一）农业物料的流变特性及其应用 (3)（二）农业物料的流体动力学特性及其应用 (4)三、农业物料的热特性 (4)四、农业物料的电特性和磁特性和磁特性 (5)（一）.农业物料的电特性和磁特性 (5)（二）农业物料电特性和磁特性在农业工程中的应用 (6)（三）结语 (7)五、农业物料学 (8)参考文献 (8)论农业物料特性常冬一、引言农业物料学，或称农业物料物理特性学，是由农业工程发展的需要在近几十年形成的一门新学科。
它是运用近代物理学理论、技术和方法，研究农业物料的物理以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘学科。
它已经成为农业工程方面一门重要的应用基础理论学科，这一学科的形成与发展，是农业工程学科领域深入发展的标志之一，同时，它也为农业工程学开拓了一个新的研究领域，对工农业生产有着重要意义。
本学科研究内容属于物理学范畴，主要研究物料的物理特性，或与工程措施直接有关的工程特性，其中包括力学、热学、光学及电特性和磁特性等。
农业物料是农业工程处理的具体对象。
他们的物理机械特性、热特性、电磁及辐射性质，以及某些生物学特性直接关系到田间工作、加工、贮存、运输等农业作业的工艺和设备选择及设计、农产品产量和质量的提高及评估方法，以及农业环境保护、农村能源开发利用等工程措施的实施。
只有深入了解农业物料的这些性质才能恰当地采取工程措施，正确地进行工艺和设备的选择及设计。
有些农业机械的机构、农业检测控制仪表的工作机理就是利用农业物料的某些特殊性质设计的。
二、农业物料的机械特性农业物料力学特性涉及农业物料的流动力学、流变力学、散粒体力学及流体动力学以及接触应力、撞击载荷、摩擦及空气动力特性等等。
农业物料
农业物料学是运用近代物理学理论、技术和方法，研究农业物料物理性质以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘学科，是物理学、工程学科和生物学各学科间的桥梁，是农业工程学科的基础，是是农业机械化及其自动化专业的一门专业选修课。
主要任务是系统学习农业物料的基本物理特性、流变特性、动力学特性、以及电学、光学、电学特性等基本理论、测试方法及应用。
二、教学目标要求1.理解和掌握农业物料的物理特性参数及其测试原理和方法；2.理解和掌握固态和液态农业物料的流变学基本理论；3.理解和掌握流体动力学特性基本理论及其测试原理；4.理解和掌握散粒体物料的力学特性基本理论及其测试原理；5.理解和掌握农业物料的热特性基本理论及其测试方法和原理；6.了解和理解农业物料的电磁学、光学和电学特性的基本知识。
三、理论教学内容及安排第1章绪论（1学时）1.1 农业物料学及其研究的意义1.2 农业物料特性研究的现状1.3 课程主要内容与学习方法第2章农业物料的物理参数（3学时）教学目标：理解形状和尺寸、密度、空隙率的测量原理。
掌握粒径和粒度、密度、空隙率、比表面积、水分和水分活性的概念，物料密度、空隙率、粒径和粒度、水分的测定方法。
重点、难点：重点是物料的形状和尺寸、密度、粒径和粒度、空隙率、比表面积、水分和水分活性的基本概念及其测定方法。
难点是圆度和球度的计算方法、水分和水分活性之间的相关理论关系等。
2.1 形状和尺寸(1学时)2.1.1 圆形和球形2.1.2 粒径和粒度2.1.3 曲率半径2.2 密度及其测量2.2.1 密度的定义2.2.2 密度的测量2.2.3 农业物料的密度2.3 孔隙率2.3.1 孔隙率的定义2.3.2 孔隙率的测量2.4 表面积和比表面积2.4.1 表面积和比比表面积的定义2.4.2表面积和比比表面积的测量2.5 水分和水分活性2.5.1 水分的表示方法2.5.2 水分活性2.5.3 水分的测定第3章固体农业物料的流变特性（6学时）教学目标：理解伯格斯模型、宾汉模型的流变方程及蠕变、应力松弛的基本概念，以及固体农业物料的流变性质及其测定；掌握农业物料流变特性的基本概念、理想物料的流变特性、麦克斯韦模型、开尔文模型的流变方程。
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农业物料学【名词解释】【填空】和【问答】农二.王鹏农业物料：与农业工程直接有关的物料都属于农业物料，包括农产品、土壤、化肥、农药等。
大多数农业物料的性质由其组织结构、活体的生理活动和组成成分决定。
分为生物生理特性、化学特性和物理特性等。
农业物料流体动力学特性：是研究物料和流体的相互作用，物料在流体中运动时的阻力和速度以及提供农产品流体动力学特性的基本特性。
散粒物料：指由大量的尺寸大致相同的颗粒所组成的粒子群体农产品的电特性包括：电导性（侧含水量）、电阻（测棉花和羊毛的细密度）、电容、介电常数（种子清选和分离）粒径：物体的计算直径，是表示物体的各项尺寸的综合指标，他是利用以测定的物体的某些尺寸或参数推导出来的直径。
圆度：表示物体角菱的锐度，它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异度。
球度：表示物体实际形状和球体之间的差异度。
形状因数：物体各项尺寸之间的无量纲组合。
形状系数：物体各种尺寸与其面积或体积之间的关系质量比表面积：每克物质中所有颗粒总外表面积之和。
国际单位是㎡/g。
是衡量物质特性的重要参数。
图形比较法：纵剖面和横剖面的形状绘制成图冰河标准圆进行比较，以确定物料的形状。
定向径：粒子投影图上任一方向的最大距离。
定向面积等分径：按一定的方向将投影面分割成二等分时的直线长度。
粒度分布：以粒子群的质量货粒子数的百分率计算的粒径频率分分布曲线或累积分布曲线表示的。
比重：物体的质量与同体积的1大气压、4℃的纯水的质量之比。
密度分容积密度和真实密度。
真实密度：物料的质量与真实体积之比。
真实体积：不包括粒子间的孔隙体积的体积。
密度的测量方法：浮力法，比重瓶法，比重梯度管气压法孔隙率：物料粒子之间存在空隙，粒子之间的空隙体积与包含空隙的物料的整个体积之比孔隙比：粒子之间的孔隙体积与粒子实际体积之比。
农业物料含水量的表示方法：湿基表示法和干基表示法。
湿基表示法是以农业物料质量为基准计算的。
干基表示法是以农业物料中固体物质为基准计算的。
水的活性：物料在平衡水份时的环境相对湿度。
也可以定义为物料中水蒸气分压P和相同湿度时纯水的饱和蒸汽压Po之比等温吸湿线：在给定湿度时以物料平衡水分为纵坐标，以环境相对湿度为横坐标所得的关系曲线材料的流变特性：指材料的应力-应变-时间之间的关系或者说是材料受力后的变形流动随时间的变化。
材料的力学性质：材料的应力-应变或力-变形之间的关系，不考虑时间因素。
弹性、粘性和塑性是描述固体农业物料流变特性的三种基本特性。
完全弹性：当某一物体施加一作用力时，物体会发生相应的变形，去掉作用力后，又会发生弹性恢复，如果弹性恢复可以完全恢复到原来的状态，成为完全弹性。
粘性：阻碍流体流动的性质。
粘弹性：既有弹性又有流动的现象。
粘弹性材料有两个重要的流变特性：1蠕变（物料突然受到一个给定力值并保持不变，应变随时间变化的函数关系）蠕变分三个阶段：1开始蠕变，2继续蠕变，3应变速度增加，直至破坏。
应力松弛（材料受到的应变不变时，其应力随时间延长而逐渐减小的一种关系）粘弹性材料的应力与应变的关系特征：典型固体农业物料应力应变关系都有如图所示的特征（图见P29）加载的同时立即产生弹性变形，随后变形随着时间的延长而逐渐增加，有一部分变形立即恢复，有一部分变形在载荷取消后随着时间的延长逐渐恢复，时间趋于无穷时候，有的材料仍保留一部分变形，有的材料则完全恢复。
线性粘弹性材料的叠加原理的条件公式：（见p30）理想弹性体：虎克体。
理想粘性体：牛顿流体。
理想塑性体：圣维南体试验样品及其制备的注意：1整个样品作为式样测试时，结果最为理想。
2取样部位与取样时间。
3取样时，对试样的加工不能破坏式样的性质。
4严格控制实验条件。
5式样的夹持和固定。
6式样结果必须有统计分析。
生物屈服点：在应力应变或力-变形曲线上的y点后，金冠里没有增加，甚至还见笑了，但是变形却增加了，该店就是生物屈服点。
破裂点：力-变形曲线上的一点R，在该店，承受轴向载荷的材料被破坏。
刚度：刚度或刚性是指力-变形曲线起始直线段的斜率，在这个区域内，应力与应变的比值称为弹性模量或者杨氏模量。
弹性变形度：样品上施加一定的载荷，然后再把载荷全部取消，弹性变形何总变形的比值称为弹性变形度。
生物屈服强度：对应于生物屈服点的应力称为生物屈服强度。
回弹能：在弹性变形范围内，材料有贮藏应变能的能力，在力-变形曲线上的LL点为止的一段曲线与应变轴之间所包围的面积，可作为材料回弹能的量度。
图P39力学滞后：材料在加载卸载循环中吸收的能力。
把工程材料的单轴压缩试验方法用于生物材料时，最基本的要求：1施加一个真正同轴货轴向的载荷，避免产生弯曲应力。
2避免由于样品的膨胀而在样品两端和试验机支撑板间产生摩擦。
3样品的长度和直径比要合适，保证样品的稳定性，避免产生弯曲。
常规力学实验：单轴压缩实验。
单轴拉伸实验。
剪切实验，弯曲实验。
弹性：物料产生弹性变形或恢复变形的能力。
塑性：物料产生塑性变形或永久变形的能力。
弹性滞后：物料在加载和卸载过程的一个完整的循环中形成一个封闭的环扣，则这个特性成为弹性滞后。
如有参与变形则成为弹塑性滞后。
蠕变实验：将静力载荷突然加在物体上并保持常值，测定变形和时间的函数关系。
应力松弛实验：物料突然使其变形到一定程度并保持不变，以测定应力和实践的函数关系。
质地、外观、味道是设计食品质量的三个主要组成部分。
基本流变性试验：测定其应力、应变和时间的关系，并将其流变特性的某种质地之间的相关性进行分析，从而作为评定食品质地的指标。
模拟实验：利用一种或多种机械试验，模拟人嘴的咀嚼作用或人手的触感，作为评定食品质地的工具以代替人的感官评价。
液体农业物料：在重力作用下产生升流动并不能保持其形状的物料。
流体按照性质分：牛顿流体（剪应力与剪切速度之间的线性关系）非牛顿流体（非线性关系）液体的粘度与压力和温度有关：1温度升高，液体的年度下降。
2压力升高，一体的粘度升高。
3溶液浓度增加，液体的粘度增加。
准粘性流体：剪应力与剪切速率之间为过原点的曲线关系。
表现粘度：将准粘性流体在某一剪切速率下剪切应力与剪切速率的壁纸称为该剪切速度下的表现粘度。
（准）塑性流体：当流体收到剪切应力超过流体的屈服应力时，流体产生流动，切剪切应力与剪切速率为直线关系，这种流体为塑性流体；剪切应力与剪切速度不是直线关系，这种流体为准塑性流体。
触变性流体的特性：1流体再搅拌过程中变现粘度逐渐变小。
2在时间为零时剪切应力最大，随时间延长而逐渐变小，并稳定在某一数值。
3剪切速率愈大，剪切应力变化愈大。
4一旦在某个时间停止搅拌，剪切应力就有道搅拌开始时的初始值。
胶变形流体的性质：流体在搅拌过程中其表现粘度逐渐变大2在时间为零的剪切应力最小，随时间延长逐渐增加，并稳定在一定的数值。
3剪切速率愈大，剪切应力变化愈大。
4一旦在某个时间停止搅拌，剪切应力就又回到搅拌开始时的初始值。
测定农业物料的流动特性目的：1用于质量控制2了解物料的结构以及加工过程方面的应用测定方法有细管法和旋转法。
细管法测定农业物料流动特性的原理：在细管粘度计内流体受外力作用而通过细管，其年度可根据流量、外加压力和细管的几何尺寸确定。
在一外力下，液体粘度越高，单位时间内流量越小，只要比较气流量大小，就可比较粘度大小。
假设：液体是不可压缩的，稳定层流。
2温度是恒定的，液体的特性不随压力和时间发生变化3端部效应忽略不计，在壁面上没有滑移并且没有径向流动和转动。
流体对物体的阻力是由摩擦阻力和形面阻力组成。
摩擦阻力为作用在物体表面上的剪应力沿相对运动方向上的总和。
形面阻力：由于流体的附面层在物体后部产生分裂而形成涡流，使后部的压力降低所致，其数值为作用在表面上所有压力沿相对运动方向上的总和。
层流或者低速流，粘性作用占住，形面阻力忽略。
紊流或高速流，相反沉降速度：物料从静止的流体中自由下降，最终达到匀速向下运动，这一速度为该物料的沉降速度。
悬浮速度：如果流体以物料沉降速度向上运动，则物料颗粒将会在某一水平上成悬浮状态，把此流体速度称为物料的悬浮速度。
沉降速度和悬浮速度为临界速度物料在静止流体中自由下落达到临界速度时，物料收到流体阻力，重力和流体浮力将达到平衡。
即流体对物料的阻力和物料在流体中本身所受重力相等。
临界速度的确定：计算法，查表法和实验法（测定物料的悬浮速度和沉降速度）两相流：流体和固体混合在一起的流动称为两相流气力输送装置一般由风机，输送管道，供料器和卸料器组成。
运送方式分：吸送式、压送式、混合式影响物料在管道运送状态的因素：物料本身的物理性质，几何性质，空气动力学特性，气流的速度和物料在气流中的浓度。
气力输送沿垂直方向物料力的分析：1紊流气流沿垂直方向的分速度产生的力2气流在物料上下两侧的速度不同，在垂直方向物料量测形成压力差。
3物料周围存在环流，在物料上有升力作用4物料形状不规则，气流对其作用力沿垂直方向有分量。
5颗粒相互间或与管壁碰撞受到的反作用力在垂直方向的分力。
临界气流速度：在输送过程中，随着气流速度的增大，管道和气流的摩擦阻力变大，但输送物料的阻力减小。
所以，必然存在一个最佳速度，在此速度下，管道的输送阻力或压力降最小，在气力输送中，此速度称为临界气流速度水力运输按照输送方式可分为：敞开式沟槽和封闭式管道两种。
水力运输优点：经济，减小物料损伤，输送中兼顾清洗。
风力运输的优点：科大角度倾斜输送，管道可穿越任何方向的障碍，占位小，安装保养方便易实现自动化。
散粒体的摩擦角分四种：休止角，内摩擦角，壁面摩擦角和滑动角散粒体可分为：粗粒，细粒和粉粒。
散粒体特性：摩擦性，流动性，在一定范围随容器形状变化，对挡护壁有压力，不能抵抗拉力，抗剪切能力取决于垂直压力，颗粒间存在间隙，粉尘爆炸性休止角：指散粒物料通过小孔连续的散落在平面上时，堆积成的锥体的母线与水平面底部直径的夹角。
影响休止角的因素：1休止角与粒径大小有关，粒径越小休止角越大2休止角随含水率的增加增大。
3对方条件：如果对物料进行震动，休止角减小。
库伦散粒体：当散粒体开始滑移时，如果滑移面上的切应力与正应力成正比，这样的散粒体库仑定律是散粒体流动和临界流动的充要条件防止成拱的方法：1加大排料口2尽量使料口内壁光滑3加大壁面倾角4将料口做成非对称形5在料斗内加入纵向隔板6在料斗内悬吊链条7在料口上方插入椎体8将壁面做成抛物线形状的曲面9采用条形卸料器10安装振动器、吹入空气离析：粒径差直大的重度不同的散粒混合物料，在给料、排料或震动时，粗粒和细粒、密度大和密度小的会产生分离，这种现象为离析。
离析主要分为：粒度离析和密度离析。
粒度离析分为：附着离析，填充离析，滚落离析密度离析：在一定震动条件下，物料趋向于达到最低能量水平的状态，较轻颗粒升向表面，较重颗粒落入形成的空隙空间或洞穴中。