含水率对稻米籽粒挤压特性影响的研究

稻米籽粒的挤压特性指标是设计稻米收获、贮藏和加工系统的重要理论依据之一。通过试验获得了稻米籽粒挤压特性的力学指标,包括弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等,并研究了含水率对稻米籽粒挤压特性的影响,为稻米加工装置的设计及安全管理提供理论依据。     

玉米籽粒剪切破碎的试验研究

在微机控制的电子拉压试验机上,对辽北主栽玉米品种东单0号和富油1号的玉米种子籽粒进行了剪切破碎的试验研究,分析了在不同作用力、不同含水率下的玉米籽粒剪切特性.试验结果表明:玉米籽粒在不同侧面、不同方向加载的剪切力有显著差异;含水率不同时,剪切破碎载荷也不同,其原因与玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等因素有关.研究成果对进一步研究玉米籽粒的力学特性、破碎机理、设计新型玉米粉碎机有重要的意义.     

稻米粒群特征参数的提取

稻米籽粒外形特征参数提取对于分析籽粒的力学性质及稻米品质分类非常重要.物料的外形尺寸较小,若要逐一进行籽粒特征参数的提取,势必是一个庞大的工程.为此,研制了图像采集装置,利用计算机视觉技术得到图像信息,获得稻米粒群图像.通过对图像进行分析,将粒群图像中的多个籽粒分离为单个籽粒,并研究了稻米籽粒群特征参数的提取方法.     

稻米籽粒弯曲特性的试验研究

稻米在加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一.为此,对常温下影响稻米籽粒发生断裂的主要影响指标之一的稻米籽粒的抗拉强度做了研究,通过理论分析和试验证明成功的弯曲试验籽粒断裂总是从下方发生,这也说明是由于稻米的拉伸应力首先达到了籽粒的抗拉强度极限而产生,因此可以尝试由轴向弯曲试验及弯曲理论获得籽粒的抗拉强度.对3个品种的稻米进行轴向弯曲试验,最终确定了稻米籽粒的弹性模量及籽粒的抗拉强度,为稻米湿应力裂纹机理分析奠定r基础.     

稻米籽粒弯曲特性的试验研究

在稻米加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一,本文对常温下影响稻米籽粒发生断裂的主要影响指标之一的稻米籽粒的抗拉强度做了研究,通过理论分析和试验证明:弯曲试验籽粒断裂总是从试样的下方发生,也说明是由于稻米的拉伸应力首先达到了籽粒的抗拉强度极限而产生,因此,可以尝试由轴向弯曲试验及弯曲理论获得籽粒的抗拉强度.本文对3个品种的稻米进行轴向弯曲试验,最终确定了稻米籽粒的抗拉强度,通过与拉伸试验所得数据进行对比,验证了由弯曲试验所得数据真实可靠,为稻米湿应力裂纹机理分析奠定基础.     

米饭粒流变特性的试验

通过米饭粒的双面剪切及松弛试验，获得了与米饭粒质构特性相关的流变特性，如硬度、最大剪切力、剪切能、松弛力及松弛时间等，并研究了影响不同品种稻米的米饭粒流变特性的因素。通过多元逐步回归建立了回归方程，同时进行了米饭粒的力学指标与食味值之间的相关性分析，得到了米饭粒流变性质与食味值之间的回归方程，并用于预测稻米的食用品质及进行稻米的食用品质评定。     

葵花茎秆力学特性试验研究

针对葵花茎秆的力学特性进行研究,为葵花茎秆加工机械研发提供试验数据和理论依据。通过电子万能试验机对葵花茎秆的弯曲、剪切、拉伸等力学特性进行试验,在含水率保持在9.3%～13.9%的范围内,研究葵花茎秆在不同加载速度、不同取样位置下的弯曲力、剪切力及拉力的变化规律,以及各因素对弯曲力、剪切力及拉伸应力应力的影响。结果表明:①取样位置不变,弯曲力峰值随着加载速度的增加而增加;加载速度不变,取样位置越接近根部弯曲力峰值越大。②取样位置不变,剪切力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部剪切力峰值越大。③取样位置不变,拉伸应力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部拉伸应力峰值越大。     

裸燕麦籽粒剪切特性研究

为降低裸燕麦籽粒在播种、收获、储运及加工等过程中的机械损伤,研究裸燕麦籽粒的剪切破坏力学特性。试验选取广泛种植于山西的晋燕18号为研究对象,以含水率、剪切速度、剪切方向为试验因素,研究各因素对剪切破坏力、剪切破坏能等试验指标的影响规律。结果表明:含水率和剪切方向对裸燕麦籽粒的剪切破坏力、剪切破坏能影响均极显著。在含水率12.04%～22.56%范围内,裸燕麦籽粒的剪切破坏力与剪切破坏能均呈现出随含水率的提高而降低的趋势。裸燕麦籽粒腹沟侧向时,剪切破坏力最大,为18.86 N;腹沟向上时,剪切破坏力最小,为14.44 N。剪切速度对剪切破坏力影响不显著,剪切速度对剪切破坏能影响显著,随剪切速度的增加,裸燕麦籽粒的剪切破坏能增大。本研究为裸燕麦机械化作业装备的设计研发提供理论参考。     

土壤直剪试验的动力学仿真

采用ANSYS/LS- DYNA仿真软件,利用Lagrange和SPH相结合的方法及修正的Mohr- Coulomb屈服准则,建立土壤直剪系统可视化仿真模型,进行4种土壤直剪动力学仿真试验,通过回归分析建立了土壤剪切强度与剪切速度的数学模型,研究了土壤剪切破坏过程及剪切速度对剪切强度的影响规律及机理.结果表明,土壤剪切...     

大豆脱粒过程籽粒力学特性试验研究

为了更准确地研究机械收获中大豆籽粒与机器脱粒分离部件之间的作用力、揭示大豆籽粒力学性能变化规律,采用万能材料试验机对5个大豆品种进行了压破、剪切和顶破试验。选取含水率作为试验因素,针对不同的受力方向、加载速度、刀片角度、钢针锥度、压入深度等试验方式,获得了不同试验条件下籽粒压破力、极限剪切力及硬度的变化规律,并对其函数关系进行了拟合。结果表明:大豆籽粒压破力与受力方向有很大关系,压破力随加载速度的增加而降低,随含水率的升高呈现先升高后降低的趋势;极限剪切力随刀片角度的增加而增大,随加载速度的增加而降低,随含水率的升高而降低;压入深度在0.2～1mm范围内,硬度与压入深度无明显关系,硬度随钢针锥度的增加而增大,随含水率的升高而降低。研究结果可为改进大豆脱粒和输送装置、确定大豆最佳机械收获时间和其它工艺参数提供理论依据和参考。     

水稻谷粒的挤压力学性能研究

水稻谷粒的损伤与破碎除与其所受内、外力的作用有关,还与其本身的力学性能有关。通过对水稻谷粒的挤压力学试验,测得了其力-位移曲线,分析了水稻谷粒的挤压破碎过程。破坏力和破坏能是水稻谷粒力学特性的两个重要指标。试验研究了稻谷的品种、成熟程度、后熟作用和谷壳对水稻谷粒力学性能的影响。比较了有壳、无壳谷粒的破坏力与破坏能,分析了谷壳对谷粒力-位移曲线及刚度的影响。指出谷壳在降低谷粒收获、加工、储运中的损伤程度具有重要作用。     

槽式超声波处理对糙米理化特性与感官品质的影响

评价了槽式超声波处理对糙米品质特性及食味的影响,研究结果表明:超声波处理使糙米饭的持水率增加了30~53个百分点、体积膨胀率增加了30个百分点,且对糙米粒的白度指数和透光率影响较小,说明超声波处理保持了糙米样品较完整的皮层结构。同时,超声波处理对糙米的化学组成没有显著影响,且可以降低糙米的硬度,提高糙米的弹性和咀嚼度,而对其粘附性和粘聚性影响不大。感官评价结果表明,超声波处理的糙米样品其感官评价总分均高于未处理的糙米,以槽式超声波进行糙米处理具有一定的应用价值。     

基于直剪试验的稻谷粮堆力学性质研究

为揭示粮仓建设和粮食运输途中粮堆的强度与剪胀特性,开展了在垂直压力为25~200kPa、含水率分别为8.41%、10.59%、13.88%和16.25%条件下的稻谷直剪试验。结果表明:稻谷粮堆剪切变形可分为弹性变形、塑性变形和籽粒压缩3个阶段;不同含水率下,稻谷粮堆强度特性基本符合莫尔-库伦强度准则,随着含水率增加,稻谷粮堆粘聚力逐渐减少,内摩擦角逐渐增大;含水率对稻谷粮堆的剪胀特性影响不明显,但随着垂直压力的增大,其剪缩性越明显;在垂直压力较小的条件下,含水率对稻谷粮堆的抗剪强度影响较大,随着垂直压力的增大,含水率对抗剪强度的影响逐渐减小。研究结果可为粮食仓储和运输、装载粮食机械的设计、粮堆数值仿真建模提供参考。     

水稻谷粒的压弯剪力学性能试验

水稻谷粒的损伤与破碎除与其所受内外力的作用有关之外,也与其本身的力学性能有关。破坏力和破坏能是水稻谷粒力学性能的两个重要指标。为此,通过对水稻谷粒的挤压力学性能试验,测得了其压力-位移曲线;分析了水稻谷粒的挤压破碎过程,给出了破坏力与破坏能的计算方法。试验研究了弯剪载荷下水稻谷粒的力学性能,并对水稻谷粒的压、弯、剪力学性能进行了比较。其结果为相关机械的优化、设计提供了力学参数。     

灌浆成熟期水分对香稻香气及生理特性的影响

以常规香稻桂香占和杂交香稻培杂软香为材料,采用盆栽试验,研究了灌浆成熟期水分对香稻糙米香气和生理特性的影响。结果表明,浅水灌溉能显著提高香稻桂香占和培杂软香糙米的香气含量,增加灌浆中期桂香占剑叶和籽粒及培杂软香籽粒脯氨酸含量;提高灌浆前期和后期培杂软香籽粒的超氧化物歧化酶活性。     

糙米加湿调质均质时间的研究

以含水量12.5%的糙米为原料,将糙米加湿调质到不同含水量,并取不同均质时间糙米样品做磨米加工试验,检测精米率、碎米和精裂纹米率、功耗.研究证实,糙米加湿后完全均质时间在400min以后,且可以避免加湿过程中产生的应力裂纹,而且可以降低磨米能耗、增加出米率、提高大米品质.     

谷物干燥性能指标权重的研究

分析了谷物干燥性能指标,并将其分类。运用层次分析法结合专家调查把复杂问题简化,求出了各指标的权重。在层次分析法的基础上采用德尔斐法计算出指标重要程度系数,并进行了比较分析。为计算谷物干燥性能指标的综合效用提供了一种新方法。     

糙米发芽过程中抗坏血酸生成特性研究

为研究糙米发芽过程中的抗坏血酸生成特性,以盐粳48糙米为试材,采用对比分析的方法,探讨抗坏血酸的生成特性与稻米品质的相关性。试验结果表明:稻谷的干种子中几乎不存在抗坏血酸,在发芽过程中逐渐生成,AsA的生成量无明显规律,DasA的生成量则呈单调增加趋势;糙米的陈化程度对抗坏血酸的生成有影响,陈化抑制抗坏血酸的生成;抗坏血酸的生成特性能更好地表达稻米陈化过程中的食味变化。