筒倉內小麥、玉米堆的壓縮特性、倉壁壓應力及儲糧總重量的研究.pdf

1、本論文研究了筒倉中小麥、玉米堆的彈性模量、體變模量、密度、豎直壓應力、倉壁側壓力及儲糧總重量。
　　 1、采用應變控制式三軸儀測定小麥堆、玉米堆的彈性模量。實驗結果表明：圍壓在50～200kPa范圍內，河南小麥堆(含水率為10.77％～17.23％w.b)、加拿大小麥堆(含水率為11.88％～16.85％w.b)、河北玉米堆(含水率為12.43％～17.50％w.b)的彈性模量范圍分別為12.640～87.289MPa、13.2

2、94～87.379MPa、18.50～65.61MPa。同一圍壓條件下，隨著含水率的增加，彈性模量減?。煌缓蕳l件下，隨著圍壓的增加，彈性模量增大。
　　 2、采用應變控制式三軸儀測定小麥堆、玉米堆的體變模量。實驗結果表明：圍壓范圍為2～200kPa時，河南小麥堆(含水率為11.70％～18.18％w.b)、加拿大小麥堆(含水率為11.88％～16.85w.b)、河北玉米堆(含水率為10.92％～17.13％w.b)的體變模

3、量的范圍分別為140.48～656.47kPa、152.274～671.769kPa、157.47～617.62kPa。在同一含水率條件下，圍壓增大，體變模量也增大；在同一圍壓下，含水率越高，體變模量越小，樣品含水率與體變模量的關系曲線擬合方程分別為：河南小麥堆為y=-0.6082x4+34.515x3-731.24x2+6849.9x-23271;加拿大小麥堆為y=-3.0611x3+128.67x2-1809.3x+9138.6;河

4、北玉米堆為y=0.7473x3-33.636x2+485.39x-1655.9，其中y為體變模量，x為樣品含水率。
　　 3、采用LHT-1型回彈模量儀測定小麥堆、玉米堆的限側膨脹彈性模量。實驗結果表明：在預壓力范圍為0～200kPa時，河南小麥堆(13.10％～16.59％w.b)、東北玉米堆(13.89％～18.74％w.b)的彈性模量范圍分別為10.47～602.38MPa、11.69～565.38MPa。在同一含水率條件

5、下，預壓力增大，彈性模量也增大；在同一預壓力條件下，樣品含水率增大，東北玉米堆的彈性模量減小。
　　 4、采用LHT-1型回彈模量儀測定小麥堆、玉米堆的限側膨脹體變模量。實驗結果表明：平均圍壓范圍為18.281～133.248kPa、18.074～110.442kPa時，河南小麥堆(11.70％～18.18％w.b)，東北玉米堆(12.56％～17.09％w.b)的體變模量范圍為299.149～2151.634kPa、432.0

6、60～2437.688kPa。同一頂部壓應力下，體變模量隨著含水率的增加而減少；隨著平均圍壓的增大，同一含水率的糧堆的體變模量也增大。
　　 5、采用LHT-1型回彈模量儀測定小麥、玉米堆壓縮密度與壓應力的關系。實驗結果表明：平均豎直壓應力范圍分別為0.55～221.00kPa、0.531～209.557kPa時，河南小麥堆(11.70％～18.18％w.b)、東北玉米堆(12.56％～17.09％w.b)的壓縮密度分別為815

7、.49～949.88kg/m3、722.108～807.301kg/m3，并根據(jù)壓縮密度與壓應力的關系曲線擬合出二者的關系方程。
　　 6、基于平衡原理推導出筒倉中小麥堆深度、密度、豎直壓應力之間的微分方程。
　　 7、結合小麥堆密度與平均豎直壓應力的關系方程，對小麥堆深度、密度、豎直壓應力之間的微分方程進行數(shù)值計算。選擇以下參數(shù)進行計算：筒倉高度為30m，筒倉半徑9m，倉壁的摩擦系數(shù)為0.4，筒倉錐斗壁與水平面的夾角為

8、45°，小麥含水量為12.5％w.b，內摩擦角為25°,容重為800g/L，糧面為錐面，選擇計算步長為0.1m，數(shù)值結果表明：簡體部分小麥堆的密度變化范圍為809.32～844.04kg/m3，錐斗部分密度減小，變化范圍為844.04～832.10kg/m3，密度變化率為5.51％。簡體部分小麥堆的豎直壓應力范圍為11.72～154.22kPa，倉壁側壓應力范圍為4.76～62.59kPa;錐斗部分小麥堆的豎直壓應力范圍為131.63～