發(fā)布時間：2022-07-13 17:03

　　稻谷是中國三分之二人口的主食,人均年消費(fèi)稻谷約140公斤,總消費(fèi)近2億噸,稻谷產(chǎn)量連年居世界第一。然而由于對稻谷破碎機(jī)理缺乏研究,造成加工參數(shù)沒有理論指導(dǎo),使我國在稻谷加工過程中造成了較為嚴(yán)重的浪費(fèi)。稻谷自身存在裂紋是稻谷籽粒破裂的重要原因,研究稻谷裂紋生成與擴(kuò)展機(jī)理對稻谷加工有重要指導(dǎo)意義。本文從糙米的機(jī)械力學(xué)特性著手,結(jié)合掃描電子顯微鏡對糙米在微觀狀態(tài)下的裂紋生成與擴(kuò)展進(jìn)行直接觀察分析,并借助分形理論對裂紋的生成與擴(kuò)展進(jìn)行動力學(xué)研究,最后利用離散元模擬仿真的方式討論糙米在加工過程中的受力情況。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:對三個品種糙米進(jìn)行不同時間的干燥,得到不同含水率的試驗(yàn)樣品,利用質(zhì)構(gòu)儀對其進(jìn)行壓縮、剪切以及三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:含水率相同時,糙米籽粒的壓縮力大于籽粒剪切力,大于籽粒三點(diǎn)彎曲力;糙米籽粒的壓縮力做功大于剪切力做功,大于三點(diǎn)彎曲力做功;糙米籽粒的壓縮彈性模量大于剪切力的剪切模量,并且大于三點(diǎn)彎曲力的剪切模量。含水率不同時,同一施力方式下,含水率低的糙米樣品的力學(xué)特性大于含水率高的糙米籽粒。利用掃描電子顯微鏡對經(jīng)過外力作用的糙米進(jìn)行切片觀察,分別對比觀察了不同含水率... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 選題的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 糙米裂紋生成擴(kuò)展研究現(xiàn)狀
        1.2.2 糙米應(yīng)力裂紋的理論分析方法
        1.2.3 顯微成像觀察在糙米應(yīng)力裂紋上的應(yīng)用
        1.2.4 離散元素法在散粒體系統(tǒng)上的應(yīng)用
    1.3 研究內(nèi)容與方法
2 糙米破碎機(jī)械力學(xué)試驗(yàn)分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 水分測定
    2.4 糙米力學(xué)特性研究
        2.4.1 質(zhì)構(gòu)儀簡介
        2.4.2 糙米機(jī)械力學(xué)測定分析
            2.4.2.1 糙米機(jī)械力學(xué)測定
            2.4.2.2 糙米力學(xué)特性表征
            2.4.2.3 糙米機(jī)械力學(xué)測定結(jié)果分析
            2.4.2.4 糙米彈性模量分析討論
            2.4.2.5 糙米循環(huán)力做功分析討論
    2.5 含水率對糙米破裂的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 糙米破碎裂紋結(jié)構(gòu)分析
    3.1 引言
    3.2 糙米顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法
            3.2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
            3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
            3.2.1.3 試驗(yàn)方法
        3.2.2 糙米組織結(jié)構(gòu)
        3.2.3 不受力時不同含水率的糙米顯微組織結(jié)構(gòu)分析
            3.2.3.1 胚乳的顯微狀態(tài)
            3.2.3.2 胚乳中應(yīng)力裂紋的顯微狀態(tài)
        3.2.4 同一含水率不同受力形式下的顯微組織結(jié)構(gòu)分析
            3.2.4.1 胚乳組織的顯微狀態(tài)
            3.2.4.2 胚乳中應(yīng)力裂紋的顯微狀態(tài)
        3.2.5 同一受力形式下不同含水率的顯微組織結(jié)構(gòu)分析
            3.2.4.1 胚乳組織的顯微狀態(tài)
            3.2.4.2 胚乳中應(yīng)力裂紋的顯微狀態(tài)
    3.3 糙米果皮、種皮以及糊粉層對裂紋擴(kuò)展的影響
    3.4 裂紋生成擴(kuò)展分析
    3.5 糙米斷裂機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
4 糙米破碎裂紋的分形分析
    4.1 引言
    4.2 分形定義
        4.2.1 分形
        4.2.2 Hausdorff維數(shù)與相似維數(shù)
        4.2.3 分形測度與Hausdorff測度
        4.2.4 自相似性
    4.3 糙米應(yīng)力裂紋的分形特征分析
        4.3.1 糙米應(yīng)力裂紋分形特征
    4.4 糙米斷裂靜力模擬分析
        4.4.1 糙米微觀裂紋分形斷裂表面能分析
        4.4.2 糙米微觀裂紋分形模型模擬分析
            4.4.2.1 糙米穿晶斷裂分形模型
            4.4.2.2 糙米沿晶斷裂分形模型
            4.4.2.3 糙米沿晶與穿晶耦合斷裂分形模型
            4.4.2.4 糙米裂紋分叉擴(kuò)展分形模型
    4.5 糙米微觀裂紋分形模型計(jì)算分析
    4.6 糙米裂紋擴(kuò)展動力學(xué)分析
    4.7 本章小結(jié)
5 基于EDEM的糙米碾白破碎力分析
    5.1 引言
    5.2 碾米機(jī)三維建模
        5.2.1 碾米機(jī)簡述
        5.2.2 碾米機(jī)三維實(shí)體建模
    5.3 碾米機(jī)碾白離散元分析
        5.3.1 糙米籽粒模型建立和導(dǎo)入
        5.3.2 計(jì)算過程以及參數(shù)設(shè)置
            5.3.2.1 接觸模型的設(shè)置
            5.3.2.2 重力設(shè)置
            5.3.2.3 物理參數(shù)設(shè)置
            5.3.2.4 糙米工作部件的參數(shù)設(shè)置
            5.3.2.5 糙米顆粒工廠的設(shè)置
            5.3.2.6 時間步長設(shè)置
            5.3.2.7 網(wǎng)格劃分
    5.4 仿真結(jié)果分析
        5.4.1 糙米顆粒仿真結(jié)果
        5.4.2 糙米顆粒仿真結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個人簡歷



本文編號：3660426