农业物料力学特性发展浅谈

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1、浅谈农业物料力学特性发展摘要：农业丄程是实现农业现代化的求要物质基础和保障，也是建设现代农业和社会主义新农村最关键的科学技术领域之一1。随着农业工程技术的应用和发展，农业物料力学在农业工程领域屮也得到了广泛应用，农业物料力学的理论、实验、应用等方面在农业工程领域中得到了广泛应用。本文简述农业物料力学的发展过程，以及固体农业物料的力学性质在理论、实验等方面的研究发展。关键字：农业物料；力学待性；研究进展；1.引言农业物料是指农业生产和农产品加工的对象，它包插动、植物以及以它们为原料加工的半成品和成品，

2、如谷物、蔬菜、水果、肉、蛋奶、皮毛等2。农业物料力学特性包括固体物料的应力一应变规律、冲击、振动、屈服强度、硕度、蠕变、松弛和流变等特性。散粒体物料的摩擦、粘附、变形、流动、离析等特性。液体物料的流体力学特性、流变、黏性、黏弹性等特性。声学特性和超声波特性。所以深入研究农业物料的力学问题显得尤为重要，这对于农业物料的采摘、加工、运输、储存、包装及札I关机械设计的研究设计有着重耍的作用。国内外学者对此进行了广泛深入的研究，研究成果在农业工程中得到了大量的应川。2.固体农业物料的力学特性研究与应用固体物

3、料力学特性研究发展较早，在国外，20世纪60年代就引起了重视，美国宾夕法尼亚大学N.Mohsenin教授总结了各方面取得的研究成果，于70年代至80年代中期写出了“动植物物料物理特性”一书，为该学科的发展奠定了基础-国内起步则稍晩一些，8()年代以后，几所大学及研究所展开了相应的研究。到目前为止己经获得了很大发展，取得了不少成果。尚体物料涉及到流变力学特性，固体物料流变特性在生产、质量控制和研制开发新产品中冇着重要作用。2.1固体农业物料的常规力学特性研究固体农业物料的常规力学性质可得到在工程分析和

4、设计中有参考价值的数据。由于原料在运输和加工时一般以自然状态承受各种机械作用，所以开展完整形态下物料力学特性的研究冇着雨要的理论价值和现实意义。王旭东等人°对荔枝物理参数和机械特性的实验研究，分别测出四种荔枝的物理参数，包括球度，果壳片度和鲜果的平均密度，以及做荔枝的压缩试验，分析痂枝的变形和裂纹特征，得出结论农明所用的四个品种的荔枝的球度平均值为0.96〜0.97,在机械加工中可以作为球来处理；荔枝鲜果平均密度为lX103kg/ni果核质量的大小是彩响整果密度的关键：试验样品的平均压缩破坏载荷与

5、变形昴差异不显著，压缩破坏的裂纹都与压力作用的方向一致。张洪霞等人5对萝卜的常规力学性质做实验研究，得出了萝卜在不同方向承受载荷时的力一位移关系曲线，从而获得常规力学参数，包括变形度(或表观弹性模量)、破坏应力和破坏应变及屈服应力、屈服应变。结果表明萝卜的不同部位承受载荷时，其抗挤压能力存在着一■定的差异，轴向比径向抗压能力强，而且轴向的变形度及表观弹性模量要比径向大。王荣等人&对番茄力学性能进行试验研究，分析番茄的力一位移曲线，刚度与变形的关系，以及番茄皮的拉伸，刚度与变形的关系，弹性模量，弹性模

6、量与应变Z间的关系以及番茄皮的破坏强度。结果衣明可将整个番茄与番茄皮近似的看作是各项同性材料；番茄压缩时的力与位移关系与番茄皮的应力——应变Illi线均可用完全三次多项式拟合，刚度与变性关系可川完全二次多项式表示，这样可方便地求岀任意变形时对应的刚度值，为帝茄的非线性材料给出定最表达式。可将帝茄破裂时的破坏强度值与破碎时的延伸率,作为整体番茄机械损伤的评价指标。程红胜等人7对荔枝果核力学特性分析及实验,压缩荔枝果核,建立荔枝果核压缩过程力学模型，分析力一变形Illi线，弹性模就，得出荔枝果核压缩过程

7、主要为弹性变形，达到破坏极限时，果核产生应力裂纹或破碎而破坏；果核的弹性模量在20〜50MPaZ间，最大值出现在压缩开始阶段，并逐渐减小，趋于稳定。上述结果为禺枝去核理论的发展及相关机械的设计等提供了必要的参考。苏工兵等人防对芒麻茎秆拉伸力学性能以及芒麻木质部力学性能进行研究，在万能试验机上对芒麻进行弯折，拉伸，压缩试验。得到芒麻木质部抗弯弹性模量为7358.69Mpa,授大抗弯强度为40.77Mpa；拉伸弹性模量为177.26Mpa,最大抗拉强度为32.25Mpa。杨氏弹性模量平均值为177.26

8、N/mm2,最大抗拉强度平均值为32.25N/mnr,韧皮纤维的杨氏弹性模量平均值为1909.08N/mm2,最大抗拉强度平均值为82.51N/mm2；茎秆复合的杨氏弹性模量平均值为118.88N/mm2；木质部横向抵抗变形能力强,拉伸弹性模量与压缩弹性模量冇明显差异，木质部是各向异性材料。高梦祥等人⑴对玉米秸秆的茎叶连接力，叶鞘的抗拉特性和茎秆，叶鞘的抗冲击特性进行了测试分析研究，结果表明，茎叶连接力为0.7~16N,叶鞘抗拉力为3~21N,叶鞘抗冲击能量为0.5-