玉米芯和玉米籽粒果柄的力学性质研究

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1、分类号：S121，S226.1单位代码：10183研究生学号：2015452032密级：公开吉林大学硕士学位论文玉米芯和玉米籽粒果柄的力学性质研究StudyontheMechanicalPropertiesofCorncobandCornKernelCarpopodium作者姓名：张茂健专业：农业机械化工程研究方向：数字化设计指导教师：于建群教授培养单位：生物与农业工程学院2018年6月—————————————————————玉米芯和玉米籽粒果柄的力学性质研究—————————————————————StudyontheMechanical

2、PropertiesofCorncobandCornKernelCarpopodium作者姓名：张茂健专业名称：农业机械化工程指导教师：于建群教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年6月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明：所呈交学位论文，本人郑重声明是本人在指导教师的指导下，独立进行

3、研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：２ｏ年月曰｜ｇ６６摘要摘要玉米芯和玉米籽粒果柄的力学性质研究脱粒是玉米收获和加工的关键环节之一，玉米脱粒机在我国使用广泛，研究玉米芯及玉米籽粒果柄的力学性质，对提高玉米脱粒机的性能具有重要意义。本文综述了玉米芯和玉米籽粒果柄力学性质的研究现状，采用离散元法研究玉米芯的力学性质，使用课题

4、组编制的软件对玉米芯破碎过程进行仿真，并将仿真结果与试验结果进行对比；同时，以玉米果穗为研究对象，通过微机控制万能试验机对玉米果柄物理力学性质进行试验研究，本文的主要工作和结论如下：（1）提出了玉米芯模型的几何建模方法，即采用球颗粒组合方法模拟玉米芯，在此基础上研究了玉米芯几何建模方法；建立了玉米芯的力学模型及破坏准则，提出连接力学模型与接触力学模型参数的选取办法。（2）对玉米芯轴向压缩过程对比分析，实现了仿真过程中玉米芯破碎，研究了长度和直径与玉米芯力学性质的关系。①玉米芯刚度系数随玉米芯试样长度增大而减小，这一趋势与试验结果一致。②玉米芯

5、试样长度为20mm时，刚度系数的仿真值与试验值相对误差为8.74%，玉米芯试样长度为40mm时，仿真值与试验值相对误差为9.34%，玉米芯试样长度为60mm时，仿真值与试验值相对误差为1.78%，结果表明，本文提出的玉米芯建模方法是有效并且可行的。③研究了玉米芯直径对刚度系数的影响，随着玉米芯直径的增加，玉米芯刚度系数呈现上升趋势，这一趋势与试验结果一致。（3）采用WDW-20万能试验机测试研究，研究了在径向拉伸、径向压缩、轴向剪切和切向剪切方式下，不同品种、不同含水率对玉米籽粒果柄力学性质的影响，研究了施力方式对果柄力学性质的影响。①品种对

6、玉米籽粒果柄的力学性质有影响，不同品种的玉米籽粒果柄的力学性质有所不同。②含水率对玉米籽粒果柄的力学性质有影响，随着含水率的增大，一环和二环的籽粒果柄阻尼力的变化趋势相同；随着含水率的增大，径向拉伸、径向压缩、轴向剪切方式下，籽粒果柄阻尼力先减小后增大，切向剪切方式下籽粒果柄阻尼力一直减小。③施力方式对玉米籽粒果柄的力学性质有影响，同一品种，同一含水率下，径向压缩时果柄的阻尼力最大，其次是径向拉伸时果柄的阻尼力，轴向剪切和切向剪切果柄的阻尼力最小，且轴向剪切和切向剪切下果柄的阻尼力相差不大。关键词：玉米芯，玉米籽粒果柄，力学性质，离散元法，仿

7、真分析IAbstractAbstractStudyontheMechanicalPropertiesofCorncobandCornKernelCarpopodiumCornisoneofthethreemajorgraincropsinChina.Cornthreshingisoneofthekeyaspectsintheprocessofcornharvesting,andthecornthresheriswidelyusedinChina.Inordertoimprovetheperformanceofcornthreshingmach

8、inery,themechanicalpropertiesofcorncobandcornkernelcarpopodiumneedtobestudied.Ther