论文部分内容阅读
本课题选择不同粒型的糙米样品,使用物性仪探索了力学特性的表征及测定方法的建立,并对糙米受力进行了有限元分析,对完善粒和不完善粒的力学特性进行了检测与分析;对糙米的粒型、力学特性与加工品质的关联性进行了研究和分析,结果表明:(1)研究糙米典型破碎力-时间曲线可知加工过程中通过控制糙米的碾磨时间在脆性峰值出现之内,当碾磨压力控制在小于脆性峰值出现时的力时,可以明显降低糙米加工时的碎米率;粳型糙米和籼型糙米都是锥刺破碎力最小、剪切破碎力最大,且在同一种破碎力时粳糙米的破碎力明显比籼糙米的大,破碎能、破碎变形的变化趋势皆与破碎力一致;粳型和籼型糙米样品随着水分含量的增加,三点弯曲和剪切破碎力、破碎能整体皆呈下降趋势,水分过高、过低均会降低糙米的加工品质,加工中糙米的水分含量要控制12%-16%之间为宜;直链淀粉增强了籽粒的力学特性,糙米直链淀粉含量越高,其破碎力越大。(2)建立了糙米受静态正压力的有限元分析模型,并对3种受力工况下糙米应力、应变进行了对比分析,结果表明,无论是粳型糙米,还是籼型糙米,在加工工程中的最佳施力方式都是在糙米短轴方向加载沿长轴均布的线载荷,这时糙米的应力、应变分布有一定方向性,有利于裂纹扩展,此时糙米的受力相对较易控制,且与加工品质的关系也较密切,用均匀分布线载荷(即三点弯曲力)来衡量糙米的加工品质较适宜。(3)研究不完善粒糙米的力学特性表明:粳糙米完善粒、爆腰粒、垩白粒、未熟粒、发芽粒的三点弯曲破碎力、变形、破碎强度、断裂能依次降低,其中爆腰粒的三点弯曲破碎力约为完善粒的1/2,垩白粒、未熟粒、发芽粒的三点弯曲破碎力约为完善粒的1/3,未熟粒和发芽粒碾白后更容易产生碎米。籼糙米完善粒、爆腰粒、垩白粒、未熟粒、发芽粒的三点弯曲破碎力、变形、破碎强度、断裂能依次降低,且均低于粳糙米。(4)研究糙米的粒型、力学特性与加工品质的关联度表明:粳型糙米粒型相对较短,而锥刺力受粒型影响很小,且与粳型糙米的整精米率呈极显著正相关,因此用锥刺力来表征粳型糙米的加工品质较适宜。籼型糙米粒长越长,粒厚越小,在三点弯曲力下越易破碎,其破碎能越小。籼型糙米的三点弯曲力与其整精米率、碎米率呈极显著相关,所以用三点弯曲力来表征籼型糙米的整精米率较适宜。