1. 研究目的与意义
稻谷是我国播种面积最大、总产最多、单产最高的粮食品种，在粮食生产和消费中历来处于主导地位。由于粮食籽粒在运输、装卸、储藏等过程中受到压缩和撞击，产生变形、破裂等，其结构发生变化必然会导致粮食物性的改变,故粮食的物理特性如力、热电、光等特性都会对粮食的安全储藏产生决定性影响。压缩特性是粮食力学特性的一个重要组成部分，它对于粮食清理、干燥、通风、气调等作业设计、粮仓结构设计、粮食运输装卸设备的设计等都起到了至关重要的作用。
粮食压缩特性研究-一般分为粮堆压缩特性和粮食籽粒压缩特性两大块。反映粮堆压缩特性的衡量指标主要是粮堆的体变模量和弹性模量等，粮堆的体变模量是指粮堆在载荷作用下,其体积随着应力的增大而减小变化时的应力与体积变化之比。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：利用应变控制式三轴仪测得应力与体积变化的关系，从而计算得出稻谷堆的体变模量。
拟解决关键问题：探讨围压和含水率对体变模量的影响，相同含水率下围压（30 kPa -110 kPa)与稻谷堆体变模量的关系，相同围压下含水率（9.2%,11.3%，12.93%，15.16%，16.96% w.b）与稻谷堆体变模量的关系。写作提纲:
前言
3. 国内外研究现状
国外对粮食颗粒压缩力学特性的研究始于20世纪60年代。Zorerb等研究了马齿种玉米、小麦、豌豆、豆类植物在不同含水量下缓慢加载的特性，研究表明谷物挤压强度的影响参数是含水量、温度、 加载速度和加载位置及物料尺寸。Shelef等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。Prasad等研究了在准静态压缩载荷作用下稻谷的性质随着水分的增加(12%~14%),稻谷的最大压力减小(160.7~40.6 N)。 Bilanski等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。Kamst等进行了稻米的应力松弛试验，研究表明稻米是线性黏弹性体，弹性模量和加压强度随变形速率增大而增大、随温度及含水量增大而减小，在含水量较低时，温度影响较大。
国内方面,马小愚等研究了大豆籽粒在承受挤压和冲击时含水量及品种对其力学性质的影响，并于1999年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，给出了性能数据及有关影响因素。冯和平等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容易受到压缩作用后被破坏。张洪霞采用平板加载压头对稻谷颗粒进行应力松弛试验，获得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，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。得到结论，不同含水率稻米的松弛模量随含水率的增加而减小，并提出稻米的黏弹性除了与含水率有关以外，还与温度有关。程绪铎等使用应变控制式三轴仪对小麦堆的弹性模量进行测定，随着压应力的增大，其弹性模量逐渐增大，并由实验结果拟合出围压与小麦堆弹性模量的关系方程。程绪铎等采用应变控制式三轴仪测定玉米堆的弹性模量。研究表明，同一围压条件下，随着含水率的增加，弹性模量减小;同一含水率条件下，随着围压的增加，弹性模量增大。同时采用LHT-1型回弹模量仪测定小麦堆、玉米堆的限侧膨胀弹性模量。实验结果表明：在同一含水率条件下预压力增大,弹性模量增大;在同一预压力条件下，含水率增大，玉米堆的弹性模量减小。
4. 计划与进度安排
1、实验样品的准备原始样品去除杂质，测定原始水分含量与容重。稻谷的原始水分含量测定参照GB/T 5009.3- 2022食品中水分的测定一直接干燥法,容重的测定参照GB/T 5498- -2013粮油检验一容重测定法。
根据实验所需稻谷的含水率进行调制，方法如下:根据下式计算出调到目标含水率所需要增加的蒸馏水质量,然后将蒸馏水以及一定质量的稻谷放入密封袋中一周，使水分均匀分布到稻谷籽粒中。若需要的稻谷样品低于原始含水率，将样品置于电热干燥箱中烘干,测定其含水率，若含水率高于预期含水率，则继续烘干，直至稻谷样品含水率达到预期含水率。
样品水分均匀后。实验前需将样品拿出放在室温条件下2h方可进行实验。Q=Mi( Wf- Wi) /(100-Wf)
5. 参考文献
[1]油菜籽堆压缩密度与体变模量的实验研究[J]. 许倩,唐福元,程绪铎.中国粮油学报. 2018(03)
[2]稻谷堆限侧膨胀体变模量与弹性模量的实验研究[J]. 戴桂琴,许倩,唐福元,程绪铎.粮食科技与经济. 2017(05)
[3]大豆堆压缩密度与体变模量研究[J]. 冯家畅,程绪铎,杜小翠,高梦瑶.中国粮油学报. 2016(12)
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