1. 研究目的与意义
我国是稻谷生产大国,我国的稻谷种植面积约占粮食作物总面积的1/4,产量约占全国粮食总产量的1/2,在商品粮中占一半以上。我国幅员辽阔,气候条件复杂,稻谷的储藏问题不容忽视。稻谷在储藏过程中受到压缩载荷,若粮仓中粮堆高,深处的稻谷受到的压力很大,当压力超过了稻谷籽粒能承受的范围，稻谷籽粒就会产生形变，甚至破裂，从而改变或破坏了它的颗粒结构，也改变了它的生理状态和活动环境，影响了其安全储藏，使其更容易受微生物的侵蚀，进而影响稻谷的利用率和种子的出芽率。为此，研究稻谷籽粒的压缩特性是非常必要的。而本文通过研究稻谷的压缩特性，以减少稻谷在收割、干燥和储运等过程中的损耗，在保证了稻谷的产量的基础上，提高稻谷的利用率，从侧面弥补了产量不足的影响。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
1、实验测定不同水分稻谷籽粒形变与载荷的关系;
2、实验测定不同水分的稻谷籽粒的压缩特性参数.
3. 国内外研究现状
Shelef和Mohsenin等人(1967)用拉伸强度试验机研究了麦粒单轴压缩的力学特性，得到其力-变形关系，较早的揭示了粮食籽粒变形与压缩作用力的关系。Liu M等人(1969)研究了大豆及大豆种皮在不同含水量、不同温度时的粘弹性，建立了广义Maxwell模型，对大豆子叶的力学特性和大豆籽粒的破坏力进行研究，运用应力松弛、压缩、弯曲实验测得了大豆子叶的极限压缩、松弛模量和拉伸强度。Zorerb和Hall(1960)研究了马齿状玉米、豆类植物含水率不同，在较小速度下缓慢加载时的压力特性，实验结果表明谷物挤压强度与含水率、温度、加载速度和加载位置及物料尺寸等有关。Bilanski，Balastreire等(1979)对玉米籽粒的弹性模量、变形量等力学特性进行了研究，结果表明，玉米籽粒的力学特性与玉米的含水率、温度有关。Prasad和Gupta等人(1967)研究了在准静态压缩载荷作用下稻谷的性质，水分在12～24%范围内时，随着水分的增加，稻谷的最大压力范围为160.7～40.6N，并呈现逐渐减小的趋势。M.H. Saiedirad和A.Tabatabaeefar等(1998)研究了静态压力载荷下，含水率、种子大小、加载速度以及种子压缩方位对小茴香籽破碎时的最大破坏力和最大破坏能的影响。结果表明：在垂直和水平方位压缩时，随着种子含水率的增加，种子破坏所需的最大破坏力逐渐减小。Kamst和Bonazzil等(2002)进行了稻米的应力松弛试验，研究表明稻米是线性粘弹性体，弹性模量和挤压强度随变形速率增大而增大，随温度及含水率增大而减少，在含水率较低时温度影响较大。
国内对粮食籽粒的压缩特性研究起步较晚，始于20世纪80年代。张洪霞等(2009)采用平板加载压头对稻谷籽粒进行应力松弛试验，得到了稻米籽粒应力松弛特性的力学指标，并研究了含水率对稻米籽粒应力松弛特性的影响，稻谷压缩特性与压缩的温度、含水率等有关，通过多项式回归分析建立了稻米籽粒应力松弛各力学指标随含水率变化关系的数学模型。冯和平和毛志怀(2003)用相对较小的压缩速度对玉米籽粒进行压缩实验，模拟准静态压缩试验、剪切试验和应力松弛试验，分别对不同含水率的玉米籽粒、不同干燥方式的玉米籽粒、有破坏裂纹的玉米籽粒和普通干燥无裂纹的玉米籽粒进行了对比试验，结果表明,含水率高、干燥温度高、有应力裂纹存在的玉米籽粒的容易受到压缩作用后被破坏。马小愚、雷得天等(1998)对稻谷、小麦籽粒进行研究，自行设计了微机测试处理系统软件，能进行力-变形关系等压力特性性质测试，具有拉伸、压缩、剪切、弯曲等试验功能。又利用二平行刚性平板对大豆、小麦籽粒进行应力松弛实验，得到了模型的松弛参数，绘制了单轴压缩的力-变形关系曲线，并讨论了含水率、种子结构和籽粒形状对籽粒弹性常数的影响。刘传云，张强，毛志怀等人(2007)利用材料性能测试机按美国农业与生物工程师协会ASAE S368.4 DEC 2000(R2006)标准对大豆样品进行了压力实验，得到了加载载荷量与对应变形量的关系，运用数据处理软件对数据进行分析处理．得到大豆的表观弹性模量，通过对大豆样品的力与变形量曲线分析，大豆样品没有明显的屈服点。在破裂点前．力与变形基本呈线性关系。
4. 计划与进度安排
2022/01/15-2022/03/31：形成论文全部工作的计划表。查找相关资料，了解国内外研究进展状况、课题的可行性以及意义等必要地准备工作，并形成论述部分的初稿。
2022/04/01-2022/04/10：查找相关资料，设计实验方案。
2022/04/11-2022/04/30：试验阶段。
5. 参考文献
[1]张洪霞，马小愚，雷得天.大米籽粒压缩特性的试验研究［J］．黑龙江八一农垦大学学报，2009，2004，16( 1) :42－45. 赵贵玉，张越杰.黑龙江省大豆生产效率研究[J].吉林农业大学学报，2009，31(3)：350-354.
[2] 张洪霞;马小愚;潘波. 稻米籽粒应力松弛特性的研究[J].黑龙江八一农垦大学学报;2007年01期.
[3] 王连铮. 国内外大豆生产的现状和大豆品种创新问题[A].全国首届大豆产业发展对策高层论坛论文集[C]. 北京：国家事务与营养咨询委员会，2006.5-21.
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