农业物料细观力学研究进展及农产品加工中的应用
分形理论在农业物料力学特性研究中的运用-应用数学论文-数学论文
分形理论在农业物料力学特性研究中的运用-应用数学论文-数学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——0、引言农业物料物理特性是以与农业工程直接相关的各种农产物料(包括植物和动物物料以及以它们为原料加工的半成品和成品) 为对象的农业物料的基本物理参数及力学、光学、电学等特性。
农业物料物理特性的研究对其机械化生产、加工、运输、储藏过程以及产品质量评定等方面都具有重要的意义。
其中，农业物料的力学特性与农作物的种植、收获、运输、加工等过程更是紧密相关，在农作物机械化设备设计与改进的过程中，其力学特性是需要参考的重要依据之一。
分形是一种新的数学理论，分形理论以其处理复杂不规则图形、图像的优势被广泛应用。
随着分形理论研究的深入和应用领域的扩展，分形理论为农业物料物理特性的研究提供了新思路和新方法，在农业物料的表面形貌特征的表征、孔隙率、流动性、应力应变特性等方面均有研究，在农业物料物理特性研究中有着广阔的研究和应用前景。
1、分形与分形维数分形的概念是由Mandelbrot 于20 世纪70 年代提出的，研究对象为自然界的各种不规则现象。
一个分形对象就是一个粗糙的或的几何形状，它可以被分成若干部分，且每一部分都(至少近似地) 是整体形状的一个缩小尺寸的复制品。
相对于传统的欧几里得几何，分形几何更能展现出几何图形的复杂性。
例如，在欧几里得几何中，直线和曲线的维数均为1;在分形几何中，直线的分形维数为1，而曲线的维数则根据曲线的复杂程度，其分维值则在1 ～2 之间。
由此可以看出，分形为认识和分析复杂不规则现象提供了一种行之有效的方法，因此被广泛应用于自然科学和社会科学的众多领域。
分形被认为是20 世纪数学科学的重要发现之一。
判断一个对象是否具有分形形态的重要依据是该对象是否具有无标度性、自相似性或者自仿射性的特征。
即在不同的尺度上，将该对象的任何一个局部区域进行放大或者缩小，其形态和复杂程度等不发生变化。
果蔬的力学_流变学特性的研究进展
第17卷第3期黑龙江八一农垦大学学报17（3）：51～54 文章编号：1002-2090(2005)03-0051-04果蔬的力学—流变学特性的研究进展张洪霞1，李大勇2，陶桂香1（1.黑龙江八一农垦大学工程学院， 大庆 163319；2.黑龙江省建三江七星水利工程有限责任公司）摘要：近年来国内外广泛开展了农业物料力学流变学特性的研究 ， 本文概述了国内外水果和蔬菜的力学流变学特性方面的研究及进展情况， 介绍了这一特性在农业工程中的应用。
关键词：果蔬；力学—流变学特性；研究进展中图分类号：TS201.1 文献标识码：AResearch Progress in Mechanical RheologicalProperties of Fruit And VegetableZHANG Hong-xia，LI Da-yong，TAO Gui-xiangAbstract：In recent years，the mechanical—rheological properties of agricultural materials had been studied intensively in many countries. The state of research and progress of fruit and vegetable were outlined. The uses of these properties were introduced in agricultural engineering.Key words：fruit and vegetable；mechanical—rheological properties；research progress0 前言现代水果、蔬菜在生产和销售过程中存在着许多生物力学问题，包括水果的机械损伤以及防护措施，和水果蔬菜的力学评价方法。
有人估计，在高度机械化的国家，水果和蔬菜由于机械损伤而引起的平均损耗约占总重量的30%～40%，新鲜水果和蔬菜的机械损伤有五个主要来源：收获、加工、贮藏、包装和运输。
农业物料物理特性的研究及其应用进展
击、 振动、 屈服强度、 硬度、 蠕变、 松弛和流变等特性， 散粒体 物料的摩擦、 粘附、 变形、 流动、 离析等特性， 液体物料的 流 体 力学特性、 流变、 黏性、 黏弹性等特性， 声学特性和超声波特
［!］ 。 性。 这些力学特性是农业物料物理特性中极其重要的内容
国内外学者对此进行了广泛深入的研究， 研究成果 在 农 业 工 程中得到了大量的应用。 农业固体物料的力学特性 农业固体物料 （如作物茎秆、 果实等） 在农业物 料 中 占 较 大比例， 研究及应用范围十分广泛。袁志华等人［!"］ 通过对农 作物茎秆的弹性模量、 秆长、 穗位、 截面尺寸等物理量 的 测 量 分析， 利用力学理论和方法， 建立了农作物茎秆的力学 模 型 ， 对玉 可用于对农作物抗倒伏能力的综合评价； 李得孝等 人［!#］ 米抗倒伏性指标进行了试验研究， 测定了玉米茎秆 的 穿 刺 强 度、 田间抗拉弯强度、 室内横折强度， 分析了茎秆力学 特 性 与 试验研究了 不 同 栽 培 植株农艺性状的相关性； 郭玉华等人［!$］ 条件对水稻茎秆弯折力、 断面模数、 基节折断弯矩、 弯曲应力 和株高的影响。这些研究成果为作物抗倒伏理论研 究 、 抗倒 伏作物品种选育、生产管理等提供了理论基础和技 术 支 持 。
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论述农业物料学在农业工程中的应用现状和发展趋势
论述农业物料学在农业工程中的应用现状和发展趋势机化2班22 号肖贵斌摘要农业物料学，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。
关键词：农业物料学；物理特性；应用现状；发展趋势Abstract:Agricultural Materials Science, or the physical characteristics of agricultural materials, is a new discipline which is formed by the development of Agricultural Engineering in recent decades. It is a frontier subject that uses modern physics theories, techniques and methods to study the physical and physical factors of agricultural materials and the interaction of various physical factors and biological materials. It has become an important application in agricultural engineering. The formation and development of this discipline is one of the marks of the development of agricultural engineering discipline. It also has a new research field, which has important significance for the industry and agriculture production. The research content of this subject belongs to the category of physics, which mainly studies the physical properties of the materials, or directly related to engineering measures, which include the mechanical, thermal, optical and electrical properties and magnetic properties.Key words:Agricultural Materials Science; physical characteristics;application status; development trend.1 农业物料的定义农业物料学是农业工程的基础学科，是农业机械化设计、农产品检测以及运输等方面研究的前提和基础，在农业发展中具有重要的理论意义和实践意义。
谷物及种子的力学一流变学特性的研究进展
2004年5月农机化研究第3期谷物及种子的力学一流变学特性的研究进展张洪霞’，’，马小愚’，雷得天‘(1.东北农业大学程学院黑龙江哈尔滨150030; 2.黑龙江八一农垦大学程学院。
黑龙江大庆163319 )!摘要)近年来，国内外广泛开展了固体农业物料力学流变学特性的研究。
为此，概述了国内外谷物及种子的力学流变学特性方面的研究及进展情况，同时介绍了这一特性在农业工程中的应用。
[关键词}农业工程屯力学一流变学特性;应用;谷物;种子[中圈分类号]S330.2 [文献标识码]A[文童编号] 1003-188X(2004)03-0177-02 谷物及种子大多属于非线性粘弹性体，具有明显的流变性质。
研究其力学流变学特性，可以为设计各种农业机械和系统提供合理和可靠的依据，为发展以植物和动物为原料的新消费品提供依据，为评定和控制产品的质量提供新的方法‘”。
1谷物及种子力学一流变学特性的研究现状1.1国外研究现状国外关于谷物力学流变学特性及外界因素影响的研究很多，研究对象包括小麦、玉米、大豆、大豆子叶、大豆种皮以及豌豆等。
Shelef andMohsenin(1967)等人，用拉仲强度试验机研究了麦粒单轴压缩的力学特性，整个籽粒分别用平行板、光滑的球形压头与柱形压头加载，切去两端的样本用平行板加载，得到其力一变形关系。
1969年，他们又研究了含水量对yellow dent corn的力学特性的影响，其弹性模量和变形模量都随水分的增大而减小t空」。
Herum(1979)、M. Liu and Haghighi(1989)等人，研究了大豆及大豆种皮在不同温度和不同含水量下的粘弹性，建立了广义Maxwell模型，并于199。
年研究了大豆子叶的力学特性和大豆籽粒的破坏力。
用应力松弛、压缩、弯曲试验测得了大豆子叶的松弛模量、极限压缩和拉伸强度‘3iMorrow and Mohsenin(1966)研究表明:大多数生物物料都是粘弹性体，可以用粘弹性模型来描述爷物的力学特性。
力学在食品加工行业中的应用有哪些
力学在食品加工行业中的应用有哪些在现代食品加工行业中，力学原理的应用可谓无处不在。
从原材料的处理到最终产品的包装，力学知识贯穿了整个生产流程，为提高食品质量、保障生产安全、提升生产效率发挥着至关重要的作用。
在原材料的预处理阶段，力学原理就已经开始大显身手。
例如，在谷物的筛选和分级过程中，振动筛利用振动产生的惯性力，使不同大小和质量的谷物颗粒在筛面上按照一定的规律运动，从而实现分离和分级。
这种振动筛选的方法基于颗粒在振动场中的受力分析，通过合理调整振动频率、振幅和筛面倾斜角度等参数，可以有效地提高筛选效率和精度。
在食品的搅拌和混合过程中，力学原理同样不可或缺。
搅拌器的设计和运行都依赖于对流体力学的深入理解。
搅拌器的叶片形状、转速和安装位置等因素都会影响流体的流动模式和混合效果。
通过优化这些设计参数，可以使物料在搅拌过程中充分混合，确保食品成分的均匀分布，从而提高产品的质量稳定性。
食品的粉碎和研磨也是常见的加工环节，这其中也蕴含着丰富的力学知识。
例如，在磨粉机中，通过高速旋转的磨盘和磨辊之间的挤压和摩擦作用，将谷物等原材料粉碎成细小的颗粒。
在这个过程中，需要考虑物料的硬度、韧性以及施加在物料上的压力和剪切力等因素，以选择合适的磨粉设备和工艺参数，实现高效的粉碎效果，同时避免过度粉碎导致的营养损失和能源浪费。
在食品的成型和加工方面，力学原理更是发挥着关键作用。
以面包和糕点的制作为例，面团在发酵和烘焙过程中会发生体积膨胀和形状变化，这涉及到材料力学和热力学的综合作用。
面团内部的气体产生的压力会使面团膨胀，而面团的弹性和粘性则会限制其膨胀程度。
通过控制发酵条件和烘焙温度、时间等参数，可以使面包和糕点达到理想的形状和口感。
在食品的包装环节，力学知识同样具有重要意义。
包装材料的选择和设计需要考虑材料的力学性能，如抗拉强度、抗压强度和弹性模量等。
以塑料包装为例，需要确保包装材料能够承受食品的重量和外界的压力，同时具有良好的密封性能，以防止食品变质和污染。
农业物料的特性在农业工程中的应用
农业物料的特性在农业工程中的应用一、农业物料的电特性在农业工程中的应用1.加热与杀菌保鲜加热和杀菌是食品生产中的一项重要的操作，加热和杀菌对于食品安全、延长食品的储藏时间和货价寿命等都具有重要意义。
（1）微波加热微波加热具有升温快、效率高、易于控制等优点。
微波加热用于粮食贮藏前的干燥可以缩短干燥时间，消除霉变和虫蛀；用于干燥果蔬制品可以大幅度的减少果蔬的质量和体积，便于贮运；微波还可用于低温快速杀菌，有利于提高产品的品质和等级。
微波加热最大的问题就是加热不均匀，限制了微波在工业中的大规模应用。
（2）食品的杀菌保鲜采用直接电阻加热法，可以通过控制电导率进行罐头食品的杀菌保鲜。
研究表明，若液相和固相的电导率差异不大,加热将是均匀的。
对采用高频电磁场强化果汁的杀菌过程的研究发现，利用高频电磁场杀菌，能够保持果汁的营养价值,特别是维生素C的含量。
此外，利用静电场进行果蔬保鲜，是一种无污染的物理保鲜方法, 其保鲜机理是利用高电压电离空气产生离子雾和一定量臭氧, 其中负离子雾具有抑制果蔬新陈代谢、降低其呼吸强度和减弱酶活性等作用；而臭氧是一种强氧化剂, 除具杀菌能力外，还能与乙烯和乙醇等发生反应, 间接对果蔬保鲜起积极作用。
2.农产品质量评定和控制电特性可用来评定食品和农产品的品质。
例如，测定干燥后玉米粒的热损伤、冻伤种子的成活率；测定植物体的机械损伤程度及抗霜冻能力；测定蛋白质含量及鱼的新鲜程度等。
利用电容及直流电阻可估量玉米的受热损伤的程度。
玉米的过热会使淀粉含量减少，裂纹增多，从而影响淀粉质量。
如将其用作种子则会减小其成活能力。
利用电特性还可调定棉花纤维长度的分布情况，研究表明在棉花中如纤维增加1%，棉纱强度则便降低1%。
二、农业物料的热特性农业物料热容量和比热是随物料组成成分、含水量和温度等的不同而变化的。
大量测试结果证明，农业物料比热随其含水量大小而变化，一般呈线性关系。
农业物料的比热随温度不同而改变，一般来说，比热随温度升高而增大。
农业科技在农产品加工中的应用与农产品质量改善
农业科技在农产品加工中的应用与农产品质量改善农业科技的发展为农产品加工带来了前所未有的机遇。
通过运用现代科技手段，可以提高农产品加工的效率和质量，从而促进农产品行业的发展。
本文将探讨农业科技在农产品加工中的应用，并阐述其对农产品质量改善的影响。
一、农业科技在农产品加工中的应用随着农业科技的不断进步，农产品加工过程中的各个环节都可以运用到现代科技手段，从而实现更高效的生产方式。
以下是几个常见的农业科技应用案例：1. 农产品检测技术通过运用农业科技发展的检测技术，可以对农产品进行全面的检测和分析。
例如，利用近红外光谱技术可以迅速测定农产品中的营养物质含量，帮助农产品加工企业进行产品质量控制。
另外，利用DNA分析技术，可以对农产品进行溯源，确保其品质和安全性。
2. 农产品储藏技术农产品加工常常需要对农产品进行储藏，以保持其新鲜度和营养价值。
农业科技提供了一系列的储藏技术，如空气调节技术、真空包装技术和冷链物流技术等，可以有效延长农产品的保鲜期，减少损耗，并保持其质量。
3. 农产品加工设备农业科技的发展也带来了更先进的农产品加工设备。
例如，高效果蔬菜切割机和多功能果蔬清洗机等设备的出现，大大提高了农产品加工的效率和质量。
这些设备可以自动完成加工过程，减少人为操作的影响，提高了加工效率和产品的一致性。
二、农产品质量改善的影响运用农业科技在农产品加工中的应用，对提升农产品质量有着积极的影响。
1. 提高农产品加工效率现代农业科技的应用使得农产品加工过程更加高效。
例如，使用自动化设备可以减少人工操作时间，提高产品的生产效率。
这不仅可以缩短加工周期，降低加工成本，还可以更好地满足市场需求。
2. 保持农产品新鲜度在农产品加工过程中，科技手段也可以帮助保持农产品的新鲜度。
通过运用储藏技术和保鲜包装材料，可以延长农产品的保鲜期，使其保持较长时间的新鲜度。
这对于远距离运输和销售来说尤为重要，能够保持农产品的食用价值和市场竞争力。
果蔬生物力学性质的研究进展及应用
关 研究 内容 的应用 意 义给予 更大 的关 注 。
果蔬 生物 力学 性质 的研 究进展 及 应 用
吴 亚 丽 ， 郭 玉明
（ 山西农业 大学 工程技术学院 ，山西 太谷 ０００） ３８１ 摘要 ：果蔬 生物力学性质 的研究为果蔬机械加工装备 、生产系统 的设计 、工艺过 程的检测 与控制提供更为科学 、全 面的理论基础和技术手段 ，其研究成果 的应用对提高农业作业装备 的设计水平具 有重 要作用。综述果蔬物料 的常规 力学性质 、细观组织力学性质 、流变力学特性和碰撞机械损伤力学特性的研究进展及应用。
ｏ ｇ ｉｕｔ ｒ ｌｍａ ｈｎ ｒ ｄ ｒ ｉ ｔ ｎ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ａｃ ｒｇ ｅ ｓｗａ ｕ ｆａ ｒｃ ｌ ａ ｃ ｉ ｅｙ ｍｏ ｅｎ ｚ ｉ ．Ｉ ｈｓ ａ ｅ ， ｈ ｅ ｅ ｒｈ ｐ ｏ ｓ ｓ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｉ ｈ ｉ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｉｓ ｕ ａｏ ｒ ｉ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ ｂ ｏ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒ ｅ ｔ
ｏ ｏ ｍａｎ ｆ ｉ ａ ｄ ｖ ｇ ｔｂ ｅ ， ｉ ｃｕ ｉｇ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｏ ｈ ｃ ｍｍｏ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒ ｅ ， ｍｉｒ ｓ ｏ ｉ ｃ ａ ｉａ ｆ ｓ ｍｅ ｉ ｒ ｔ ｎ ｅ ｅａ ｌ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｈ ａ ｉ ｆ ｔ ｅ ｏ ｕ ｓ ｎ ｍｅ ｈ ｎｃ ｐ ｏ ｅ ｉｓ ｌ ｔ ｃ ｏ ｃ ｐｃ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｉｓ ｒ ｅ ｌｇｃ ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓａ ｄ ｉ ａ ｔ ｇ ｄ ｍａ ｅ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ． ｒ ｐ ｒ ｅ ， ｈ ｏｏ ｉａ ａ ａ ｔｒ ｔ ｎ ｔ ｃ ｉ ｃ ｍｐ ｃｉ ａ ｇ ｄ ｍｅ ｈ ｎｃ ｐ ｏ ｅ ｉｓ ｎ ｌ ｔ Ｋ ｙ ｗｏｄ ： ｆ ｉ ｎ ｅ ｅａ ｌｓ ｏ ｅ ｒ ｓ ｒ ｔ ａ ｄ ｖ ｇ ｔ ｂｅ ；ｃ ｍｍｏ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒ ｅ ； ｃｅ ｐ ｒ ｌｘ ｔ ｎ ｕ ｓ ｎ ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｏ ｅ ｔ ｓ ｒ ｅ ｅａ ａｉ ｐ ｉ ｏ
力学在农业生产中的作用是什么
力学在农业生产中的作用是什么农业生产是人类社会赖以生存和发展的基础，而力学作为一门基础科学，在农业生产中发挥着至关重要的作用。
从土壤耕作到农作物的生长发育，从农业机械的设计到农产品的加工运输，力学原理无处不在。
首先，力学在土壤耕作方面具有重要意义。
土壤是农作物生长的根基，良好的土壤结构和物理性质对于作物的生长发育至关重要。
在耕地过程中，力学原理被广泛应用。
例如，犁地时需要考虑土壤的阻力和摩擦力，以选择合适的犁具和确定最佳的耕作深度。
如果耕作深度过浅，可能无法有效地打破土壤板结层，影响土壤的通气性和保水性；而耕作深度过深，则会增加能耗和对土壤结构的破坏。
此外，通过对土壤力学性质的研究，可以了解土壤的抗压强度、抗剪强度等参数，从而为合理选择耕作方式和制定土壤改良措施提供依据。
例如，在一些粘性土壤地区，采用深耕和轮作的方式可以改善土壤结构，减少土壤板结现象。
其次，力学在灌溉和排水方面也发挥着重要作用。
在灌溉系统中，水的流动遵循力学原理。
例如，设计灌溉渠道时需要考虑水的流速、流量和水头损失等因素，以确保水资源能够均匀地分配到农田中。
同时，在滴灌和喷灌系统中，也需要根据力学原理计算喷头的压力和水滴的分布，以提高灌溉效率和节约用水。
在排水方面，力学原理同样不可或缺。
合理设计排水渠道的坡度和横断面，可以保证雨水和多余的水分能够迅速排出农田，避免积水导致土壤过湿和作物根系腐烂。
再者，力学在农作物的生长发育过程中也有着不可忽视的影响。
植物的茎杆、叶片和根系等器官在生长过程中会受到各种力学作用。
例如，茎杆需要具备足够的强度和刚度来支撑植株的重量和抵御风吹雨打等外力。
植物的根系在土壤中生长时，会受到土壤的阻力和摩擦力，这会影响根系的形态和分布。
通过研究植物力学，可以了解植物在不同力学环境下的生长响应机制，从而为农业生产中的栽培措施提供指导。
例如，在温室种植中，可以通过调整植株的支撑方式和生长空间，来优化植株的形态和光合作用效率。
农业物料静载力学性能的研究现状及趋势
供 了参 数 。 Ｐｃｉ ｉａ ｔｗ．Ｃ ｅ Ｈ ｎｙ ｔｄｒ （ ９７） ｈｎ， ｅｒ．Ｓｕｅ １７ 研 究 了新 鲜 番茄 的力 学 性 能 和其 成 熟 度 之 间 的关 系 ， 指 出了密 度在 番 茄研 究 中 的作 用 ， 密 度 可 以鉴 定 番 茄 用 的成 熟 度 ， 以后 的农 业 物 料力 学 性 能 的研 究 及 其 应 给
性能 ； 三是液态农业物料 的力学性 能 ， 括其 流体 力 包 学性 能 、 变性 能 等 。 流
随着 农业 工 程 学科 研 究 的快 速 发 展 ， 业 物料 力 农 学性 能 越来 越 受到 人 们 的 重视 ， 原 因是农 业 物 料 的 其 力学 性 能可 以为相 关机 械 设 计 、 索 新 的加 工 方法 提 探
关键词：农业物料 ；力学性 能；静载力 学 中图分 类号 ：ｏ３ ２； ３ ３ １ ￥ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ０ ０ ４ ８ Ｘ（ ０ ０）３— ２ ３—０ ３
Ｏ 引言
农 业 物料 是 指农 业 工 程 中 的材 料 ， 括 农 产 品 以 包 及 由农 产 品加 工 的食 品等 。 虽 然农 业 物 料 的 种 类 很 多 ， 成 复 杂 ， 不 同状 组 但
机做试验 ， 得到了不同含水率下 １本典型水稻的拉伸 ３
强 度 约 为 ０ １～ ． ５ ｇ ｍｍ 、 缩 强度 约 为 ０ ６～１ ． ０ ２ ｋ／ 压 ． ．
５ ｇｍｍ ， 得 到 了稻 谷 含 水 量 对 上 述 性 能 的影 响规 ｋ／ 并 律 。其结 论 是 ： 稻谷 含 水 量 增 加 ， 拉 伸 、 水 其 压缩 强 度
农业科技在农产品加工中的应用
农业科技在农产品加工中的应用随着科学技术的不断进步和人们对健康食品的追求，农业科技在农产品加工领域扮演着至关重要的角色。
通过应用农业科技，我们可以改善农产品的质量和产量，提高农产品的加工效率和安全性。
本文将探讨农业科技在农产品加工中的应用，以及它对农业产业的影响。
1. 农业科技在农产品加工中的现状在农产品加工领域，农业科技的应用已经变得越来越普遍。
利用先进的农业科技设备，如传感器、机器学习和自动化系统等，农民和农产品加工厂能够更加精确地监测和控制农产品的处理过程。
例如，在粮食加工中，农业科技可以通过智能传感器实时测量粮食的湿度、温度和储存条件，从而保持粮食的新鲜度和质量。
此外，农业科技还可以应用于果蔬的采收、清洗、分类和包装等环节，提高农产品的外观和口感。
2. 农业科技对农产品加工的影响农业科技的应用对农产品加工具有深远的影响。
首先，农业科技可以提高农产品的产量和质量。
通过使用先进的种植技术、科学育种和农药农机的合理使用，农民可以提高农作物的产量，并减少病虫害对农作物的危害。
同时，农业科技还可以通过改变农产品的生长环境和处理方式，提高农产品的品质和口感，满足消费者对高质量食品的需求。
其次，农业科技可以改善农产品加工的效率和安全性。
传统的农产品加工通常需要大量的人力和时间，而农业科技的应用可以实现自动化和智能化的生产过程，提高生产效率。
例如，利用自动化系统和机器人技术，可以实现农产品的自动收割、分拣和包装，减少人工操作的错误和劳动成本。
此外，农业科技还可以改善农产品加工的安全性，通过严格的质量控制和食品安全监测，确保农产品加工过程中不会出现污染和安全隐患。
3. 农业科技在农产品加工中的创新应用除了上述的应用，农业科技还在农产品加工中提供了许多创新的应用。
例如，利用基因编辑技术，可以改良农作物的品种，使其具有更好的抗逆性和适应性，从而提高农作物的产量和质量。
此外，利用生物技术，可以开发新型的食品添加剂和防腐剂，延长农产品的保鲜期和销售周期。
有限元法在农业物料力学研究中的应用进展
农 机 化 研 究
第 ２期
有 限 元 法 在 农 业 物 料 力 学 研 究 中 的 应 用 进 展
白欣欣 ，刘 继 展 ，李 萍 萍
（ １ ． 江 苏 大 学 现代 农 业 装 备 与技 术 教 育 部 重 点实 验 室 ，江 苏 镇 江
摘
２ １ ２ ０ １ ３ ；２ ． 南 京 林 业 大 学 ，南 京
２ ｌ ０ ０ ３ ７）
要 ： 近年 来 ， 有 限元 法 越来 越 多 地 应 用 于农 业 科 学 的研 究 领 域 。 为 此 ， 概 述 了 国 内 外 应 用 有 限元 法 研 究 农
业 物料 力 学 性 质 的进 展 情 况 ； 总结 了有 限元 法 在 坚 果 壳 力 学 特 性 、 谷 物 种 子 力 学 特 性 以 及 果 蔬 力 学 特 性 与 力 学
等 领 域 。 国 内 外 越 来 越 多 的
学 者 也开 始将 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限元 分 析 用 于农 业 物 料 的力
目前 ， 国 内外 利用 有 限元 方 法 研 究 农 业 物料 力 学
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ３ — ０ ８
基金项 目：国家 自然科学基 金项 目（ ５ ０ ９ ０ ５ ０ ７ ６ ） ； 重 点实验 室开放 基金 项 目（ Ｎ Ｚ ２ ０ ０ ８ ０ ７） ； 江苏 高 校优 势学 科 建设 工 程 项 目
学 性质 的研究 。
处附近沿侧棱短轴加载 ， 脱壳效果最佳 。这一结论为 脱壳设备的研制提供 了理论依据 。
史 建 新 采 用 结 构 静 力 分 析 的 有 限单 元 法 建 立 核 桃 的几 何 有 限元 模 型 ， 并 对 核 桃 在 几 种 载 荷 作 用 下 的应力 分 布 规律 进 行 了分 析 ， 指 出 核 桃 破 壳 有 效 施 力 方 式是 两 对 集 中力 、 施 力 位 置是 沿 侧 棱缝 合 线 方 向 在 最 高处 的两 边 对 称 分 布 ， 这样 取得 的核桃仁较 完整 ，
一般力学与力学基础在农业工程中的应用
一般力学与力学基础在农业工程中的应用农业工程是应用力学原理和技术来解决农业生产中的问题。
其中，一般力学和力学基础起着重要的作用。
本文将探讨一般力学和力学基础在农业工程中的应用。
一、力学基础在农业工程中的应用力学是研究物体运动和相互作用的学科，它对于农业工程中的设计和分析具有重要的参考价值。
以下将介绍力学基础在农业工程中的几个重要应用领域。
1. 农机设计与优化农业机械是农业生产的重要工具，而农机的设计和优化需要依赖于力学基础的支持。
例如，在设计拖拉机时，需要考虑载荷的大小、重心的位置以及行驶时的动力学等因素，这些都需要依靠力学原理来进行分析和计算。
另外，在农机的优化设计中，也可以利用力学原理来减小能量损耗，提高机械的工作效率。
2. 农业结构与材料力学农业工程中的建筑物、温室大棚以及堆肥场等都需要经受外力的作用。
结构和材料力学可以帮助我们分析和设计这些农业结构的强度和稳定性。
通过应用力学原理，可以确定结构的材料选择、构建方式和支撑方式，以提高农业结构的安全性和稳定性。
3. 农机振动与噪声控制农机在运行过程中会产生振动和噪声，给农民的工作环境和身体健康带来负面影响。
力学基础中的振动理论和噪声控制技术可以帮助我们分析和解决这些问题。
通过优化农机的结构和减震措施，可以有效降低农机的振动和噪声水平，提高农民的工作舒适度和效率。
二、一般力学在农业工程中的应用一般力学是研究物体受到外力作用时的力学问题，它可以帮助我们分析和解决农业工程中的力学性质和问题。
以下将介绍一般力学在农业工程中的几个常见应用。
1. 力的平衡在农业工程中，常常需要考虑物体的平衡问题。
例如，在设计灌溉系统时，需要保证管道的均衡压力分布，以确保水资源的有效利用。
通过一般力学的平衡原理，可以分析和计算管道系统的平衡条件，从而实现均衡灌溉。
2. 力的传递与转换农业工程中的许多机械装置和结构都涉及到力的传递和转换。
例如，在设计传动系统时，需要考虑动力的传递效率和传动要素的安全强度。
农业物料力学试验系统研究
农业物料力学试验系统研究
王剑平;田红萍;王俊
【期刊名称】《浙江大学学报（农业与生命科学版）》
【年(卷),期】2002(028)002
【摘要】研制了农业物料力学试验装置及其测控系统.该系统可用于农业物料力-变形、蠕变及松弛试验.由位移、力等传感器、数据采集卡、开关量输入输出卡和计算机组成试验过程控制及数据采集系统.应用结果表明该系统工作可靠,操作简便,实现了数据采集及试验过程的控制自动化.
【总页数】3页(P221-223)
【作者】王剑平;田红萍;王俊
【作者单位】浙江大学,农业工程系,浙江,杭州,310029;浙江大学,农业工程系,浙江,杭州,310029;浙江大学,农业工程系,浙江,杭州,310029
【正文语种】中文
【中图分类】Q66
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力学在食品工程中的应用研究
力学在食品工程中的应用研究力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动规律和受力情况。
在食品工程中，力学的应用研究也扮演着重要的角色。
本文将探讨力学在食品工程中的应用，并分析其重要性和影响。
一、力学在食品加工中的应用1. 流体力学在食品输送和流动中的应用流体力学研究了液体和气体在运动中的性质和行为。
在食品加工过程中，液体和气体的输送和流动是常见的操作。
例如，食品加工中的流体输送系统，如泵和管道，需要根据流体力学原理进行设计和优化，以确保食品在输送过程中的稳定性和均匀性。
此外，流体力学还可以用于研究食品中的气泡和颗粒的运动规律，以提高食品的质量和口感。
2. 力学在食品加工机械设计中的应用食品加工过程中需要使用各种机械设备，如搅拌机、研磨机和包装机等。
这些机械设备的设计和优化需要依靠力学原理。
例如，搅拌机的设计需要考虑到食品在搅拌过程中的流动和剪切力，以确保食品的均匀混合。
另外，研磨机的设计需要考虑到食品颗粒的破碎和分散过程中的力学特性，以获得理想的研磨效果。
3. 力学在食品质量控制中的应用力学可以用于研究食品的物理性质和力学特性，以评估和控制食品的质量。
例如，力学测试可以用于测量食品的硬度、弹性和黏性等物理特性。
这些测试结果可以用于判断食品的质地和口感，并对食品的质量进行调整和改进。
二、力学在食品工程中的重要性和影响1. 提高食品加工效率和质量通过在食品加工过程中应用力学原理，可以优化设备设计和操作参数，提高食品加工的效率和质量。
例如，通过合理设计流体输送系统，可以减少食品的损失和浪费，提高生产效率。
另外，通过研究食品的物理性质和力学特性，可以改进食品的加工工艺，提高食品的口感和品质。
2. 保证食品安全和卫生力学在食品加工过程中的应用还可以帮助保证食品的安全和卫生。
通过合理设计和操作设备，可以减少食品与外界环境的接触，降低食品受污染的风险。
另外，力学测试可以用于检测食品中的物理杂质和异物，以保证食品的质量和安全性。
力学在农业生产中的应用有哪些
力学在农业生产中的应用有哪些农业生产是人类社会赖以生存和发展的基础，而力学作为一门基础科学，在农业生产的各个环节中都发挥着重要作用。
从土壤耕作到农作物的生长、收获，再到农产品的加工和运输，力学原理无处不在。
在土壤耕作方面，力学知识的应用至关重要。
耕地时，需要考虑土壤的力学性质，如土壤的硬度、粘性和摩擦力等。
土壤的硬度会影响耕地工具的入土深度和阻力，粘性则会影响土壤的团聚性和耕作的难易程度。
通过对这些力学特性的研究，可以选择合适的耕地工具和耕作方式，以提高耕作效率，减少能源消耗。
例如，对于较硬的土壤，可能需要采用更强大的拖拉机和更锋利的犁具；而对于粘性较大的土壤，则需要调整耕作的深度和速度，避免土壤过度粘连在工具上。
播种环节也离不开力学原理的支持。
种子的投放需要考虑到种子的大小、形状、重量以及播种机的工作原理。
播种机的设计要保证种子能够均匀、稳定地播撒到土壤中，这就涉及到力学中的运动学和动力学知识。
例如，通过调整播种机的排种器转速和出口大小，可以控制种子的投放速度和数量，确保播种的密度和均匀度符合农作物生长的要求。
在农作物的生长过程中，力学同样有着不可忽视的作用。
植物的茎秆和根系在承受自身重量和外界风力、雨水等作用时，需要具备足够的强度和稳定性。
力学中的材料力学和结构力学知识可以帮助我们分析植物茎秆和根系的力学性能，从而选育出具有良好抗倒伏能力的品种。
此外，研究农作物在不同生长阶段对土壤压力的承受能力，有助于合理调整灌溉和施肥的方式，避免因土壤过度紧实而影响农作物的生长。
灌溉过程中的力学应用也颇为广泛。
水流在管道中的流动遵循流体力学的规律。
通过计算管道的直径、长度和水流速度，可以确定所需的水泵功率和压力，以保证灌溉系统能够正常运行，并且将水资源均匀地分配到农田的各个角落。
同时，喷头的设计和安装角度也需要考虑力学因素，以使水滴能够以合适的速度和大小喷洒在农作物上，提高灌溉效率，减少水资源的浪费。
收获环节是农业生产中的重要阶段，力学在其中的应用更加直接和明显。
农业科技在农产品加工与质量安全控制中的应用
农业科技在农产品加工与质量安全控制中的应用随着科技的不断进步和发展，农业领域也得到了极大的改善与升级。
农业科技的应用探索不仅在农业生产中具备重要的作用，同时在农产品加工与质量安全控制中也发挥着越来越大的作用。
本文将深入探讨农业科技在农产品加工和质量安全控制中的具体应用，并探讨其带来的影响和挑战。
一、农产品加工中的农业科技应用农产品加工是将农产品经过一系列的加工过程，提高其附加值和市场竞争力的过程。
传统的农产品加工方式存在许多问题，如劳动力成本高、能耗过大、产能低下等。
然而，随着农业科技的快速发展和应用，农产品加工也得到了极大的改善。
首先，农业科技在农产品加工中的精细化和智能化方面发挥了重要作用。
例如，目前有许多农产品加工企业引进了智能化的生产线，能够自动化地完成加工过程，大大提高了生产效率。
同时，利用农业科技手段还可以对加工设备进行质量监测和信号控制，确保产品加工的准确性和安全性。
其次，农业科技在农产品加工中的防腐保鲜方面具有重要意义。
农产品在加工过程中容易发生腐败和变质，进而影响产品的质量和口感。
而通过科技手段，如冷链物流技术、真空包装技术等，可以有效延长农产品的保鲜期，减少腐败和损失。
此外，农业科技还可以用于开发天然的防腐剂和抑菌剂，达到无公害处理效果。
最后，农业科技在农产品加工中的品质控制方面发挥了重要的作用。
农产品的品质直接影响着产品的销售和市场占有率。
利用农业科技，可以对农产品进行质量监测和分析，确保产品符合国家和行业的标准，提高产品的品质和竞争力。
二、农产品质量安全控制中的农业科技应用农产品质量安全是指农产品在生产、加工、储存、运输和销售等环节中不受污染和变质的保证。
农业科技的应用为农产品质量安全控制提供了新的手段和方法。
首先，农业科技在农产品质量监测和预警方面发挥了关键作用。
现代农业科技手段，如传感器技术、高通量筛选技术等，能够对农产品中的有害物质和微生物进行快速和准确的检测，帮助监测和预警食品安全问题。
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包 括 动 、植 物 物 料 及 其 半 成 品 和 成 品 ， 以及 土壤 、 流变 特 性 等 力学 模 型 。通 过 分 析 计 算 细 胞模 型 的 受 化肥 、农药等有生命Ⅲ 物料和无生命物料 ，如谷物 、 力情 况 可 以 了解 农 业 物 料 的力 学 特 性 ，而 且 分 析 结
文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ９ ６ ４ ６（ ２ ０ １ ３ ）０ ９ ｂ 一 ０ ０ ４ ４ — ０ ４
农业物料细观 力学研 究进展及农产 品加 工 中的应用
武新 慧 ， 郭玉明
（ 山西农业大学 工学 院，山西 太谷 ０ ３ ０ ８ ０ １ ） 摘 要 ：农业物料细观力学性质 的研究为宏观力学在农业工 程中的应用奠定 了基础 ，为设计农 产品加工机械 、农业生 产 系统装备 、检测 系统设计等方面 的应用提供 了理论 支持 。通过对有 限元法 、解 析细胞模型和图像处理技术等 方法 解决农业物料细观力学 问题 的研究进展进行分析 ，较 为全面地综述 了农业物料 细观力学的研究现状 、发展趋势 和解 决农产 品加工实际问题的应用概况 ，旨在为研究运用农业物料细观力学提供参考。 关键词 ：农业细观力学 ；细胞模型 ；有限元 ；图像处理 ；农产品加工
２ ０ １ ３ 年第 ９ 期
武新慧 ，等 ：农业物料细观力学研究进展及农 产品加工中的应用
Байду номын сангаас
・ ４ ５・
液 看 作 电解 质 ，细 胞 壁 看 作 电介 质 。 以该 模 型 为 基 型研究了细胞间的黏接对整体组织宏观特性的影响 ， 础 ，求解 了高压脉 冲电场作用果蔬细胞时细胞 的跨 细胞 变形 与 外 载荷 之 间 的关 系 。王建 立 同 建 立 了细胞 膜 电位 、电荷分布 ；分析了高压脉冲 电场作用后细 的 二维 球 形 模 型 和 三 维球 形 模 型 。用 二 维 球 细 胞 力 胞膜 的受力情况 ；研究 了高压脉冲 电场作用果蔬细 学模 型计算 了细胞在原始状态 、初始状态 和受压状 胞 的击 穿 机 理 ，为 果 蔬 等 农 产 品 的干 燥 加 工 提 供 了 态 时 细胞 的弹 性 模 量 、泊 松 比 ，分 析 了 细胞 内压 与 理 论支 持 。 细胞 壁 应 力 的关 系 、泊 松 比 和弹 性 模 量 对 内压 变 化 平 面 六边 形细 胞模 型 见 图 １ ，球 形 单 细胞 ３层 介 的影 响 。采 用 三 维 球形 细胞 模 型 ，推 导 出细 胞 的平 板 压缩 问题 的平 衡 方 程 ，并 进 行 数 值 计 算 求 解 ，得 质模 型见 图 ２ ，细胞 的双 电层 模 型见 图 ３ 。 到 了细 胞 在 平 板 压缩 时外 形 的变 化 情 况 ，并 讨 论 了 内压 和体 积 的变 化 。 细胞 三维 薄壁 柱状 力学 模 型见 图 ４，细胞 三维 球 形 力学 模 型见 图 ５ 。
图 ４ 细胞三维薄壁柱状力学模型
图 ２ 球 形 单 细 胞 ３层 介 质 模 型
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图 ５ 细 胞 三 维 球 形 力 学 模 型
考 虑 到 细 胞 并 不 是 规 则 的柱 形 或 者 球 形 ，为 了 更 加 真实 地反 映 细胞 形状 ，ｗｕ建立 了苹 果 薄壁 细 胞 为 了解 受 外 载 时 ，细胞 的 变形 情 况 ，更 多 的研 的 三 维 力 学 模 型 。 该 细 胞 模 型 是 不 规 则 的几 何 体 ， 究 者 选 择 建 立 三 维 的 细胞 模 型 。 比较 典 型 的 三 维 细 认为细胞壁是各向同性 、连续 的等厚度壳体 。运用 胞 模 型 有 柱 形 、蜂 窝 形 、球 形 细胞 模 型 等 。Ｚ ｈ ｕ和 此 模 型 分 析 了 细胞 在 受 到 刚性 平 面 压 缩 时 的 内压 和 Ｍｅ ｌ ｒ ｏ ｓ ｅ ￣ 建 立 了细胞 的三 维薄 壁 柱 状力 学 模 型 ，将 细 压 缩 位 移 的关 系 。Ｍａ ｒ ｋ Ｆ Ｃ ｏ ｕ ｇ ｈ １ ｉ ｎ 建 立 了细 胞 的六 胞 看 成 正 六 边 形 蜂 窝状 柱 形 格 ，认 为 细胞 液 是 不 可 杆 无 固定 形 状 细胞 力 学 模 型 ，该 模 型 用 杆 和 缆 索 表
０ 引言
于动 物 细 胞 。近 年 来 ，越 来 越 多 的 学 者将 这 一 方 法 用来 研 究 农 业 物料 的力 学 特 性 ，通 过 建 立 细胞 模 型 农 业 物 料 是 指 农 业 生 产 、加 工 和处 理 的对 象 ， 获 得 了表 达 农 业 物 料 的 弹 性 模 量 、应 力 应 变 关 系 、
ＷＵ Ｘｉ ｎ － ｈ ｕ ｉ ，’ ＧＵＯ Ｙｕ － ｍｉ ｎ ｇ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｈ ｕ ｒ ｌ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｔ ａ ｉ ｎ ，Ｓ ｇ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ０ ３ ０ ８ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ３ 基金项 目：国家 自然科学基金项 目 （ ３ ０ ７ ７ １ ２ ４ ２ ，３ １ １ ７ １ ４ ５ ０ ） 。 作者简介 ：武新慧 （ １ ９ ９ １ 一 ） ，女 ，山西人 ，硕士 ，研究方 向：农产品加工新技术与装备。 为通讯 作者 ： 郭玉 明 （ １ ９ ５ ４ 一 ） ，男 ，山西 人 ， 教授 ，博士生导师 ，研究方向 ： 农产 品加工新技术与装备 。
ｍ ａ ｃ ｒ ｏ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｅ ｎ ｉ ｇ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ￣ｆ ｏ ｒ ｈｅ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｐ ｏｄ ｒ ｕ ｃ ｔ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
种子 、果蔬 、禽 、蛋 、奶 、油 、烟茶等 。近年来 ， 在 新 型农 业 装 备 研发 、农 产 品 加工 技 术 的应 用 中均 涉 及 到农 业 物 料 的 细观 力 学 性 质 ，仅 从 宏 观 角 度 研 究 农 业 物料 的力 学 性质 已远 远 不 够 。 因此 ，从 细 观 层 面 、微 观 层 面 去研 究 农 业 物 料 的力 学 性 能 已成 为 农业 工程 领 域 ，特 别是 农 产 品 加工 领 域 的基 础 研 究 重 点 。本 文 对 农 业 物料 细 观 力 学 相关 研 究 的现 状 和 进展进行综述 ，并对其在农产品加工领域 的应用进 行分析 ，为农业物料力学研究及应用提供参考 。
第９ 期 （ 总第 ３ ２ ９ 期）
２ ０ １ ３年 ９月
农 产品加工 （ 学刊）
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