农业物料学要点

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。