东北地区大豆与小麦籽粒的力学—流变学性质研究农业工程学报.PDFVIP

第 15 卷 第 3 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 15　N o. 3 70 1999 年 9 月 T ransactions of the CSA E Sep t. 　1999 东北地区大豆与小麦籽粒的力学—流变学 性质研究 ① 马小愚 　雷得天　赵淑红　张　展 ( 东北农业大学) 摘　要: 提出了不规则形状的大豆、小麦种子的挤压方程和应力松弛参数识别的Z 变换法。并对东 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。给出性能数 据及有关影响因素。 关键词: 大豆与小麦籽粒; 力学—流变学性质; 挤压; 应力松弛 农产品的力学—流变学特性是设计有关加工机械、工艺的理论依据, 而且可为减少其在收 获、加工、贮存、装运等环节的机械损伤, 质量控制、开发新的消费产品提供新的途径及最佳参 数。本课题选择在我国北方大面积生产的 5 个品种小麦、5 个品种大豆籽粒研究其弹性、屈服 特性、强度等常规力学性质及应力松弛等流变性质。 1　理论研究 11　大豆与小麦籽粒的挤压方程 为避免制作标准几何体试件的困难及测试误差, 采用了完整籽粒挤压的测试方法, 在弹性 阶段内, 在静载荷、即变形初始阶段的小变形条件下, 可以应 用赫兹应力解答建立识别两种物料弹性常数的挤压方程。 大豆籽粒近似为椭球形, 其长 , 宽 , 高 三个尺寸恰 L B H 为三个轴长。如图 1, 并沿轴H 方向受到二平行刚性平板挤 压, 接触点主曲率半径可用其三轴尺寸表示如下 2 2 L B ′= 　 = R R 图 1　大豆颗粒的三轴尺寸 2H 2H 因小变形且两接触点对称, 两处变形及应力互不影响, 可得 F ig. 1　T h ree dim ensional sizes of soybean grain 大豆籽粒的挤压方程 1 - E - 2 2H 2H 2 = · · 3 + ( 1) F 2 K 2 2 3 1- L B R ′- R 令 co sT = (2) R