稻谷堆與籽粒的壓縮特性及其在筒倉中密度與應力分布的研究.pdf

1、本論文研究了稻谷籽粒與稻谷堆的壓縮特性，建立了稻谷在筒倉中儲藏時密度、應力隨糧層深度的變化關系模型，并由此模型得到了筒倉中稻谷的密度、應力分布與儲藏總重量。主要內(nèi)容如下：
　　1.利用Brookfield質構儀測定不同品種稻谷籽粒的壓縮特性（破壞力、破壞能、破壞應變、表觀接觸彈性模量和最大接觸應力）。實驗結果表明：隨著含水率的增大，同一品種稻谷籽粒的破壞力、破壞能、表觀接觸彈性模量、最大接觸應力都減小。隨著含水率的增大，南粳505

2、5稻谷籽粒的破壞應變增大；而南京16、淮稻5號稻谷籽粒的破壞應變隨之減小。在同一含水率下，隨著稻谷儲藏壓力的增大，稻谷籽粒的破壞力、破壞能、破壞應變、表觀接觸彈性模量、最大接觸應力都隨之減小。
　　2.利用 LHT-1型糧食回彈模量儀測定不同品種稻谷堆的體變模量。實驗結果表明：在三個品種稻谷堆的平均圍壓范圍分別為0.169~129.784 kPa、0.195~161.316 kPa、0.194~125.052 kPa時，南粳505

3、5稻谷堆（11.77％~17.58%w.b.）、南京16稻谷堆（10.63%~16.53% w.b.）、淮稻5號（10.38%~18.30% w.b.）的體變模量分別為208.109~830.172 kPa、391.258~1261.247 kPa、318.287~941.687 kPa。在同一含水率下，稻谷堆的體變模量隨著平均圍壓的增大而增大；在同一圍壓作用下，稻谷堆的體變模量隨著含水率的增大而減小。
　　3.利用LHT-1型糧

4、食回彈模量儀測定南粳5055稻谷堆的彈性模量。實驗結果表明：預壓力在0~200 kPa時，且含水率為11.77%~17.58% w.b.時，南粳5055稻谷堆的彈性模量范圍為2.34~205.67 MPa。同一含水率下，稻谷堆的彈性模量隨著預壓力水平的增大而增大；而在同一預壓力水平下，不同含水率下的彈性模量沒有呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律。
　　4.利用 LHT-1型糧食回彈模量儀測定不同品種稻谷堆的壓縮密度與平均豎直壓應力的關系。實驗結果表

5、明：平均豎直壓應力范圍分別為0.481~239.224 kPa、0.483~258.069 kPa、0.495~245.892 kPa時，南粳5055稻谷堆（11.77%~17.58%w.b.）、南京16稻谷堆（10.63%~16.53% w.b.）、淮稻5號（10.38%~18.30% w.b.）的壓縮密度的變化范圍為561.569~672.650 kg/m3、555.710~628.980 kg/m3、582.772~696.593

6、 kg/m3，且兩者可擬合出二次關系方程。
　　5.基于壓縮變形機理，理論分析并推導出稻谷堆密度、應力隨糧層深度分布關系的微分方程。
　　6.假設4個不同條件參數(shù)的筒倉，運用數(shù)值方法求解上述微分方程，計算4個筒倉中不同深度的稻谷堆密度、豎直壓應力、對倉壁的側壓應力。計算結果表明：在帶錐斗的筒倉中，筒體部分的稻谷堆密度隨著糧層深度的增加而逐漸增加，然后增加趨勢慢慢平緩；到錐斗部分時，隨著糧層深度的增加，稻谷堆密度逐漸減小。在帶

7、錐斗筒倉中，儲藏在筒體部分的稻谷堆所受的豎直壓應力隨著糧層深度的增大而增大，而在錐斗部分的稻谷堆受到的豎直壓應力則隨著糧層深度的增加而減小。在帶錐斗筒倉中，儲藏在筒體部分的稻谷堆所受的側壓應力隨著糧層深度的增大而增大；在筒體與錐斗結合處，稻谷堆的側壓應力突然增加；到了錐斗部分，隨著糧層深度的增大，稻谷堆所受側壓應力先稍增大再逐漸減小。
　　7.選擇不同的筒倉與稻谷參數(shù)，結合稻谷堆密度與深度關系的微分方程計算稻谷堆的總重量，并運用控