1. 研究目的与意义
水稻作为最主要的三大粮食作物之一，播种面积占粮食播种全部面积的五分之一，平均年产量大约有4.8亿吨，是世界粮食总产量的四分之一，全世界人口中有近乎一半以上把水稻作为主食，所以同时水稻也是我国最主要的栽培粮食作物之一。
由于稻谷在干燥、碾磨及储藏过程中均受到压缩载荷，引起内部应力及密度的增加，从而容易导致其产生破裂及永久变形，影响品质。另外，稻谷运输途中，经过多次装卸及输送，每次受到相应的冲击载荷作用，会引起稻谷颗粒破碎。有应力裂纹的稻谷容易受到微生物和昆虫的侵蚀，从而影响稻谷的利用率和种子的出芽率。同时，稻谷的压缩特性对于粮仓设计有着至关重要的作用，深仓储藏的稻谷受压后体积缩小，孔隙率减小，影响稻谷堆的通风，深仓储藏的稻谷受压后颗粒产生裂纹，霉菌容易侵蚀，影响稻谷的安全储藏。因此，研究稻谷的压缩特性十分重要。
2. 研究内容和预期目标
一 研究内容
1 测定稻谷堆的压缩密度；
2 测定稻谷堆压缩密度与压力的关系；
3. 国内外研究现状
1977年，Jofriet等在微元法被证实适用的前提下，研究了静态条件下直筒仓内的应力分布模型。1981年，Mahmoud在双曲线基本模型的基础上，采用微元法估算了静态条件下，波纹板材质的圆筒仓仓壁所受的压力。Chattopadhyay等人（1981）研究出了IR-8品种糙米的粘弹性与时间和含水量的关系方程。1983年，Thompson 等通过实验得到当含水率和压力发生变化时，小麦的密度随之变化的数值，并据此推测出了小麦密度的经验方程。张洪霞等亦通过逐步减少稻米各方向相应的应力并对之进行定时记录，得到结论：在含水率越高的情况下，其松弛量会逐渐减少，并且建立了相应的应力大小随含水率变化的经验方程，发现温度同样对稻米的黏性有所影响。1998年，M.H. Saiedirad和A.Tabatabaeefar等在静态压力下研究了影响小茴香籽的最大破坏力和破坏能的因素，发现其对应的影响因素分别是含水率、茴香籽粒径以及所受应力的方向。2004年，张洪霞、马小愚等针对大米进行了相应的研究，尤其是弹性模量对大米的影响，发现当弹性模量相差较大时，其对应的破坏力变化也越明显，但没有对其破坏应力产生明显的影响。2006年，Goodey等再次对小麦进行研究，通过微元法大致计算出了储藏在仓壁较薄的举行筒仓中的小麦所受的压应力大小。2009年，张洪霞等再次对稻谷颗粒进行实验，研究其应力松弛特性的影响因素，并对其不同应力进行了测量计算，记录各实验条件下的含水率，通过微元法和数学回归方程分析建立了对应的含水率影响应力松弛特性的经验方程，通过研究得出结论：含水率越大时，不同稻米的松弛程度越大，且额外发现除了含水率外，温度同样会对稻米的物理特性如粘弹性产生影响。2007年，刘传云，张强，毛志怀等人使用美国农业与生物工程师协会ASAE S368.4 DEC2000(R2006)的标准，针对随机抽样的不同种类大豆，运用材料性能测试机，通过实验得到了其压力与弹性模量的关系，并对实验数据进行了对应的数学建模，发现在大豆样品中，显而易见的破裂点并不存在，而且其压力和变形量在达到相应的破裂点前呈现很明显的一次函数关系。2009年，陈德民等人为了实时监测储藏中的粮堆的质量，在多次试验后选用了压力传感器，并对之进行了相应的外围设计，考虑我国粮仓的实际情况对之进行了修改，最终使用VC 6.0软件开发出了新的实时监控软件，加强了其系统性管理。2010年，程绪铎等使用三轴仪测定了小麦的堆密度随围压的和水分的变化值。目前来看无论国内外都针对粮食颗粒有了大量研究，包括对其压缩特性的研究，但针对压缩特性的研究则相对较少，尤其是针对粮堆的研究较少，关于稻谷堆的压缩密度的报道则屈指可数。
4. 计划与进度安排
2022.04.26-2022.05.05 选题、查阅相关文献、资料；
2022.05.06-2022.05.15 撰写毕业论文开题报告；
2022.05.16-2022.05.24 确立试验方案；
5. 参考文献
[1]刘水长,近年来我国稻米需求和生产情况.中国粮食经济[J],2005(5):12~13.
[2]石翠霞. 筒仓内小麦、玉米堆的压缩特性、仓壁压应力及储粮总重量的研究[D].南京:南京财经大学,2011.
[3]ZorerbG. C., Hall C. W..Some mechanical and rheological properties of grain [J]. TheJournal of Agricultural Engineering.1960,5 (1):83~92.
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