1. 研究目的与意义
农业物料学,或称农业物料物理特性学,是国际上近年发展较快的一门学科。它已经成为农业工程方面一门重要的应用基础理论学科,这一学科的形成与发展,是农业工程学科领域深入发展的标志之一,同时,它也为农业工程学开拓了一个新的研究领域,对工农业生产有着重要意义。
对农业物料特性的研究,依然采用物理学的传统方法。首先考虑研究对象的形态、几何特点,继之测其物理特性,确定本构关系,找出规津,并探讨理论与实验在实际中的应用。由于农业物料主要是生物体,它由碳水化合物、蛋白质、脂类和核酸等有机物组成,其形态大小随时间变化,其性状对温度、湿度等外界因素的反应非常敏感,这样,研究物料特性就不能脱离它的结构组成与环境因素,这给研究工作带来许多困难,尤其是理论方面更是复杂。所以目前是以实验测试为主,理论与实验结果相互参照分析,测试方法与手段便成为研究物料特性的重要问题,目前已研制出很多 精密的测试装置,如著名的instron万能试验机,可较精确地测出物料的多种力学特性数据。随着测试手段的现代化,取得的物科特性数据也越精确而全而,从而推动了农业物料学的发展[6]。目前,国内的农业物料物理特性数据基本还是引用前苏联的,对其物性方面的研究报道也十分之少。
虽然大豆的功能特性已经得到的业界的一致认可,但是其物理特性却常常被大家忽视。在干燥、加工及储藏过程中,大豆均受到压缩载荷,为此会引起内部应力、产生破裂及永久变形,从而影响其品质。另外,大豆从产地到被消费,要经过多次装卸、输送,每次都受到相应的冲击载荷作用,容易引起颗粒破碎,有应力裂纹的大豆容易受到微生物和昆虫的侵蚀,从而影响其利用率和种子的出芽率。为此必须了解大豆籽粒的力学性质,了解其加工时的破碎力、破碎能等常规力学参数,以便确定最佳工作方式和合理的功率配备,减少其在收获、加工、运输、储藏中的损失,为大豆种子加工及豆类深加工等提供必要的理论依据。
2. 研究内容和预期目标
本文选择了黄豆为研究对象,测定其在一定条件下的弹性模量。试验以国内外相关理论为基础,主要研究黄豆颗粒的物理力学性质,分析其影响变化因素,从而对黄豆的储藏、加工提供相应的参考依据。同时也希望可以对今后黄豆生产加工过程中最佳工作方式的确定、合理的功率的配备问题有一定的启发。
本课题关键问题在于试验的精确性,即结果的稳定性控制。如何控制好仪器,以及对于误差的分析都十分重要。
3. 国内外研究现状
随着农业现代化进程的不断发展, 农业物料物理特性的研究领域不断拓宽和加深,研究方法、 测试手段和技术不断改进,研究成果在农业生产和农业物料加工机械装备及系统的设计、生产工艺过程的检测与控制等领域得到了广泛的应用。早在20世纪40年代欧、美、日等发达国家就在该领域展开了研究,我国在20世纪80年代才开始这方面的研究,并取得了一定的成绩,但与国际同类研究相比,在研究对象、测试方法、应用领域等方面均存在很大差距[8]。目前,国内的粮食物理特性数据基本还是引用前苏联的,对粮食物性方面的研究报道很少。可以说,我国在豆类物料物理特性的测量方面仍然处于起步阶段。因此,本文所探讨的黄豆弹性模量的测定问题,有着特别的意义。
4. 计划与进度安排
根据本论文的特点,我计划:
1.搜集与课题相关的国内外文献资料,认真学习理解。
2.有了一定的基础后与老师进行沟通,了解课题的研究方向、目的,学习研究方法,并确定实验步骤。
5. 参考文献
[1] 程国强.关注大豆行业拉美化[j].瞭望新闻周刊,2005(12),40-42.
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[2] 杜微寒.进口冲击下的中国大豆产业研究[d].对外经济贸易大学.2007.4.
