压缩速度与压缩方位对大豆籽粒压缩特性的影响

按照美国农业与生物工程师协会ASAE S368.4DEC2000(R2006)标准,使用Brookfield质构仪测定了黑龙江大豆籽粒(2011年产)的表观弹性模量、最大破坏力、最大破坏力能、破坏时的变形量。试验选定压缩速度为:0.02、0.1、0.5、1.0 mm/s,选定压缩方位为长轴(X轴)、中轴(Y轴)、短轴(Z轴)。由质构仪软件,得到了加载载荷与对应变形量的关系曲线,运用spass软件对数据进行分析处理,得到大豆的表观弹性模量、最大破坏力、最大破坏能、破坏时的变形量。试验结果表明:随着压缩速度的增加,大豆籽粒沿长轴(X轴)、中轴(Y轴)、短轴(Z轴)压缩的最大破坏力增大,最大破坏能增加,压缩变形量增大,表观弹性模量减小。

小麦、稻谷及玉米内摩擦角的测定与比较研究

主要对小麦、稻谷及玉米的内摩擦角进行了实验测定与比较。测定了三个粮种的内摩擦角,并探讨了影响内摩擦角的因素。结果表明:小麦内摩擦角测定的最佳剪切速度为5.20mm/min,小麦、稻谷及玉米的内摩擦角均随着剪切速度的增加而减小,随着法向压应力的增加而减小,小麦和玉米的内摩擦角随着水分的增加而增加,稻谷的内摩擦角随水分的变化不规律。根据实验结果,分别拟合出内摩擦角与法向压应力、剪切速度以及水分的关系方程。

小麦摩擦特性的试验研究

主要利用直剪仪对小麦(湿基含水量为13.55%、15.28%、16.60%、17.90%)的内摩擦角、小麦与不锈钢板的摩擦系数、小麦与混凝土板的摩擦系数进行了试验测定与比较。结果表明:小麦的内摩擦角变化范围是21.21～37.94°,小麦与不锈钢板的摩擦系数变化范围是0.25～0.63,小麦与混凝土板的摩擦系数变化范围是0.46～0.95,且均随法向压应力的增加而减小,随含水量的增加而增加。根据试验结果,分别拟合出内摩擦角、摩擦系数与法向压应力、含水量的关系方程。

稻谷堆的压缩密度与体变模量的测定与分析

利用应变控制式三轴仪对稻谷堆的压缩密度与体变模量进行了测定,并分析了围压对稻谷堆压缩密度的影响以及围压和含水率对稻谷堆体变模量的影响.结果表明：同一含水率（11.50％、13.14％、14.47％、15.86％、17.37％）下,稻谷堆的压缩密度随着围压（23 ～ 188 kPa）的增大而增大,其变化范围分别为0.664 6～1.067 9 g/cm3、0.670 8 ～1.081 5 g/cm3、0.6781 ～1.084 2 g/cm3、0.6814 ～1.142 3 g/cm3、0.686 1 ～1.168 8 g/cm3;稻谷堆的体变模量随着固压（23～188 kPa）的增大而增大,其变化范围分别为311.52～495.06kPa、294.73 ～487.80 kPa、291.61～450.05 kPa、210.34 ～430.04kPa、160.16～301.07 kPa;同一围压下,稻谷堆的体变模量随着含水率的增大而减小,并可拟合出回归方程k=-aW2 ＋bW-c,式中：W为含水率,k为体变模量,且a,b,c随着围压的不同而变化.

储藏条件对大豆籽粒力学特性的影响

选取黑龙江大豆,使其储藏60、90、120、150 d,储藏温度分别为20、25、30℃,储藏籽粒的含水率分别为12.0％、13.5％、15.0％,使用Brookfield质构仪测定了不同储藏温度、不同含水率、不同储藏时间的大豆籽粒的最大破坏力、最大破坏力能、最大破坏应变.试验结果表明：储藏60 d,储藏温度为20 ～ 30℃,储藏籽粒的含水率为12.0％ ～ 15.0％,大豆籽粒压缩最大破坏力、最大破坏能、最大破坏应变的变化范围分别为：106.85 ～ 90.19 N、160.80 ～ 108.92 mJ、0.356 ～0.412;储藏150 d,储藏温度为20～ 30℃,储藏籽粒的含水率为12.0％～15.0％,大豆籽粒压缩最大破坏力、最大破坏能、最大破坏应变的变化范围分别为：99.19 ～81.50N、113.01 ～90.52rnJ、0.439 ～0.472;在相同的储藏温度、储藏时间条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着含水率的增加而减小,最大破坏应变随着含水率的增加而增加;在相同的含水率、储藏时间条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着储藏温度的增加而减小,最大破坏应变随着储藏温度的增加而增加;在相同的储藏温度、含水率条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着储藏时间的增加而减小,最大破坏应变随着储藏时间的增加而增加.

带弹性伸展附件充液航天器姿态动力学研究

研究了带弹性伸展附件充液航天器姿态动力学问题，利用动量矩定理、动量矩守恒定律、牛顿运动定律导出液体运动方程、系统运动方程、弹性板质量微元运动方程，在板等速伸展的情况下，对极质量微元运动方程进行变换，通过尤格－库塔积分法求出极振动的振幅，再由系统运动方程求出航天器姿态角速率．

预测平房仓中小麦密度分布与储藏质量的模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,结果表明:当小麦[众麦1号,含水率为11.70%~18.18%(w.b.)]的竖直压应力增大(0.631~221.060 k Pa)压缩密度增大(740.50~853.85 kg/m^3),两者可拟合出关系方程。建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏质量。模型计算结果表明:平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个宽20 m,长40 m的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m^3增加到10 m深处的833.5 kg/m^3,密度增加了4.1%。在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。本模型计算了5个实仓中的小麦储藏质量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。

小麦粮堆弹性模量的实验测定与研究

使用三轴仪对小麦粮堆弹性模量进行测定,通过预实验结果的分析比较,确定了几个实验条件(滞回圈圈数、加卸载间隔时间、轴向压力)。在不同的围压下测定小麦粮堆弹性模量,其范围为:314.2 kPa^902.1 kPa,由实验结果拟合出围压与小麦粮堆弹性模量的关系方程。

大豆堆体变模量的测定与分析

使用TSZ-6A型应变控制式三轴仪对不同围压(20～240 kPa)、不同含水率(12.1%,14.0%,15.7%,17.1%w.b)的黑龙江省春大豆堆的体变模量进行了测定,并分析了围压与含水率对大豆堆体变模量的影响。试验结果表明:对含水率为12.1%～17.1%w.b、围压为20～240 kPa的大豆堆,其体变模量范围为223.7～813.0 kPa。相同含水率的大豆堆的体变模量随着围压(20～240 kPa)的增大而增大;同一围压下,大豆堆体变模量随着含水率(12.1%～17.1%w.b)的增大而减小。

筒仓中粮食卸料动压力的数值模型

筒仓中粮食卸料时拱不断形成并不断坍塌。以这些不稳定拱(瞬态拱)为依据,建立一个预测筒仓中粮食卸料动压力的数值模型。将粮食分成许多薄层,结拱层上方的粮食视为多层弹簧振子系统,建立该系统的振动方程,从而解出结拱层的加速度,再对结拱层运用动量定理,推导出粮食卸料时对仓壁的动压力。计算结果表明:粮食卸料时粮食对筒仓壁产生的动压力大于Janssen方程计算的储藏静压力,粮食卸料时超压因子随粮食深度的增加而增加,对于直径10 m的筒仓(ρ=800 kg/m3,φ=25.0,°μ=0.4,Q=1.0 kt/h,ν=0.4,Ev=30.0 MPa),粮食深度从2.0 m增加到24.0 m时,超压因子从约1.33增加到1.87;粮食卸料时超压因子随粮食流量的增大而增大,随粮食体积弹性模量的增大而增大,随粮食和仓壁摩擦系数的增大而增大,随粮食内摩擦角的增大而减小;储藏静压力和卸料动压力都随粮食和仓壁摩擦系数的增大而减小,都随粮食内摩擦角的增大而减小。

玉米堆弹性模量的测定试验研究

利用TSZ-6A型应变控制式三轴仪进行三轴试验,测定围压分别为50、100、150、200 kPa时,玉米堆(水分为14.68%、16.40%、17.79%w.b)的弹性模量,同时研究围压和含水量与玉米堆弹性模量的关系。试验结果表明:对于含水量范围为14.68%～17.79%w.b的玉米堆,在围压为50～200 kPa的范围内,其弹性模量范围为165.96～891.69 kPa。根据含水量与玉米堆弹性模量的关系可以拟合得到方程:y=Ax+B,其中,A、B为与含水量有关的参数;根据围压与玉米堆弹性模量的关系可以拟合得到方程:y=Dx+E,其中,D、E为与围压有关的参数。在相同含水量条件下,玉米堆的弹性模量随着围压的增大而增大;在相同围压条件下,玉米堆的弹性模量随着含水量的增加而减小。

大豆内摩擦角的测定与实验研究

利用剪切仪,测定了在不同的剪切速度、不同的法向压应力、不同的水分条件下大豆的内摩擦角。结果表明:随着剪切速率的增大(1.33～4.33 mm/min)大豆内摩擦角减小,随着法向压应力的增大(0.25×105～1.00×105Pa)大豆内摩擦角减小,随着水分含量的增大(12.11%～18.02%)大豆内摩擦角先增大后减小。

小麦堆体变模量的测定与实验研究

利用应变控制式三轴仪对小麦的体积压缩和体变模量进行了实验测定,并探讨了围压和水分对体变模量的影响。结果表明:小麦堆的体积随着围压的增大而减小;小麦堆(水分为13.7%、16.4%、18%)的体变模量随着围压(5 kPa～30 kPa)的增大而增大,它们的体变模量的范围分别为173.5 kPa～259.3 kPa、164 kPa～240 kPa、151 kPa～229.4kPa;小麦堆体变模量随着水分的增大而减小,当小麦堆围压为30 kPa,水分为13.7%～18%时,它的体变模量变化范围为223.5 kPa～270 kPa。

带弹性隔板的矩形贮箱中流弹耦合振动问题

研究了带弹性隔板的部分充液的矩形贮箱中液体晃动与弹性隔板振动的耦合问题．对防晃板的上下两部分中的液体分别采用不同的速度势函数，确定了双势函数满足的复杂边界条件和防晃板振动满足的边界条件，采用能量法导出了耦合频率的方程；通过数值计算得到了基频随隔板位置及刚度变化规律．

航天器弹性附件伸展动力学研究

利用动量矩定理推导出带伸展弹性板航天器的姿态动力学方程 ,在弹性板等速伸展的情况下 ,导出板的振动与伸展运动耦合微分方程 ,航天器姿态运动与板的伸展运动、振动耦合微分方程 ,通过龙格—库塔积分法得出了数值解 ,结果表明 :弹性板等速伸展时 ,其振动的振幅随板长度的增长而增大 ,航天器姿态角速度随板长度的增长而减小。弹性板等速伸展的速率越大 。

微重环境下旋转对称贮箱内静液面方程Runge—Kutta数值解

由力学平衡方程导出了旋转对称贮箱内静液面的二阶非线性常微分方程 ,接着具体推出了球腔、旋转椭球腔、柱面腔的边界接触角条件 ,最后使用Runge Kutta法在计算机上得出了数值结果 ,绘出了静液面形状曲线 ,分析了算法特点。

航天器挠性梁伸展动力学特性数值分析

利用动量矩定理推导出带挠性伸展梁航天器的姿态动力学方程 ,推导了梁质量微元的动力学方程 .在梁等速伸展的情况下对动力学方程进行变换 ,通过Runge Kutta积分法得出了数值解 .结果表明 :梁等速伸展时 ,其振动的振幅随其长度的增长而增大 ;随航天器初始姿态角速率的增大而增大 ;随伸展速率的增大而减小 .航天器姿态角速率随梁伸展长度的增长而减小 .

筒仓中入粮自动分级的动力学分析及缓解措施研究

简述了自动分级在筒仓储粮中的危害。依据动力学原理,建立了颗粒下落的动力学方程,并推导出颗粒下落深度与飘移距离之间的关系方程。通过计算得出颗粒的水平飘移距离随着下落深度的增加而增加;在筒仓内的同一下落深度,颗粒水平飘移距离随着密度的增加而减小;在筒仓内的同一下落深度,颗粒水平飘移距离随着半径的增加而增加。针对颗粒飞行的动力学特性,提出了几种缓解自动分级的措施。

微重时矩形容器内静液面形状迭代法数值分析

本文由力学平衡方程导出了微重时矩形容器内静液面方程：通过变换，导出了求解静液面形状的迭代公式：使用计算机得出了数值结果：绘出了静液而形状：分析了算法特点。

微重状态下旋转椭球容器内液体晃动的等效力学模型

本文研究了微重状态下旋转椭球内液体晃动动力学．使用对一类特征函数展开的方法，得到了液体自由晃动的频率，得到了液体对腔壁的横向作用力和力矩，进而求出了液体晃动的等效力学模型．