淮麦20号小麦籽粒压缩特性的研究
小麦在运输、储藏和加工过程中会受到压缩、碰撞与摩擦,使籽粒产生变形与破裂,变形与破裂的籽粒导致种子的发芽率降低,降低其加工产品的质量,危及储藏安全[1]。在粮食行业的储藏、加工、运输和干燥等工艺和各种设备的设计中,小麦籽粒受压缩时的破坏力、破坏应变、破坏能、表观接触弹性模量等压缩特性参数是粮食工程中的必不可少的技术参数,这些参数为小麦籽粒在运输、储藏过程中的减损措施提供重要技术依据[2]。
20世纪中期,国内外开始了对各种粮食籽粒的压缩特性的研究,Shelef等[3]利用拉伸压缩仪对小麦籽粒做了单轴压缩试验,研究得出了小麦籽粒变形量和压缩力之间的变形曲线。程绪铎等[4]用质构仪研究了压缩方位与压缩速率对大豆籽粒压缩特性参数的影响。程玉来和孙戌旺[5]对多个品种的小麦籽粒的侧面和腹面用万能实验机进行了剪切和压缩试验,建立了剪切力、抗破碎力和品质性状的关系。Kamst和Bonazzil[6]对稻米做了应力松弛试验,重点研究了其黏弹性,揭示了弹性模量和压缩强度与变形速率成正比的关系,与含水率和温度成反比的关系。Brass等[7]做了大量对玉米籽粒的压缩试验,得出了玉米籽粒的压缩特性随结构不同而发生变化,结构不同能承受的压缩的能力不同。综上所述,以往的研究大多是对单一含水率的小麦、玉米、稻谷进行压缩特性研究,且研究的压缩参数较少,不完整。
生态环境方面,先锋村污水管网建设接近尾声,村庄生活污水治理全岛全覆盖基本完成;生活垃圾收运体系建立,垃圾分类收集正在试点;村庄环境保洁长效管理机制完善。
本试验以淮麦20号籽粒为例,系统性的研究了小麦籽粒压缩的破坏力、破坏能、破坏应变和表观弹性模量,且研究含水率对这些压缩参数的影响,并在此基础上建立了小麦籽粒破坏力和含水率关系模型。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验所用小麦为淮麦20号,原始含水率为13.19%(湿基),小麦颗粒尺寸见表1。
表1 样品尺寸
样品X(长轴)/mmY(中轴)/mmZ(短轴)/mm平均值6.51403.33312.8489标准差0.19110.13490.1709标准误0.00210.00150.0019
1.2 试验仪器
Brookfield质构仪(CT3),游标卡尺(0.01 mm),电热干燥箱(HG202-2),分析天平(AL204),粉碎机(JSFD),压缩底座选定为TA-RT-KIT型号,压缩探头选TA10型号。
1.3 试验原理
变形量与凸形农产品物料的力关系曲线,可分为有屈服点和没有屈服点的不同情况。屈服点又称应变软化点,到达此点以后,冻结的分子链段开始运动。函数关系特征见图1。
图1 力与变形量的曲线
(1)测定淮麦20号小麦籽粒的X、Y、Z轴的长度,如图2所示,以Z轴方向压缩为例,利用公式(1)、公式(2)、公式(3)计算出淮麦20号小麦籽粒的曲率半径RZ、RZ′和中间参数cosθ(见表2)。
直流微电网具有各微源协调控制方便、线路成本低且无功功率损耗无等优点,目前已成为微电网重要的发展方向[1-2]。直流微电网中,由于多个分布式发电(Distributed Generation,DG)单元并联连接在公共直流母线上,线路电阻存在且不一致时,会产生环流,从而影响各分布式电源之间的电流分配及系统的稳定,因此不同分布式电源之间的协调控制是微电网稳定运行的关键。其中,不同分布式电源之间的电流分配已成为主要研究问题[3-8]。
(3)烧烤。低温烹饪结束后,打开真空包装袋,将鸡翅均匀的摆放在垫有烹调纸的烤盘上,放入烤箱中间层,选择热风烧烤模式,设置温度、时间,启动热风烧烤。
(1)
RZ′ = [(Y/2)2 + (Z/2)2]/Z,
(2)
(3)
图2 淮麦20号小麦籽粒各参数示意图注:图中虚线为小麦籽粒的腹沟,且腹沟向下平放。
(2)根据ASAE S368.4DEC2000(R2006)标准的要求,本次试验每种含水率的样品均重复进行30次压缩。
(3)由ASAE S368.4DEC2000(R2006),再经过计算得出表观接触弹性模量E。
(4)
式中,E是表观接触弹性模量,MPa;F是加载载荷,N;D是形量,m;μ是泊松比;R、R′分别是小麦上、下接触面的曲率半径,m;泊松比μ选为0.4;K为中间常数。
双重身份是高等学校在教育资源共享中的一个重要特征,它不仅是共享资源的提供者,也是共享资源的使用者。高校自身是最懂得学校未来的发展状态的,没有哪一个部门比高校自身的管理部门更了解学校的境遇和学校的基础设施以及教育的条件。在对未来高校的发展规划的问题上,高校是最具有话语权的一方。所以学校要跟随时代的脚步,努力争取,充分利用自身的办学自主权,有效规划本校的发展目标以及本校的内部管理活动,特别是在对于教育教学相关活动的决定权上。只有这样,高校才可以在教育资源共享中决定选取学校内部发展何种教育资源作为自身的共享对象,也才有资格自主选择符合自身需要的资源。
(4)由已经得到的30个样品压缩力与位移的关系作出小麦的压缩作用力与压缩变形量的函数曲线,当压缩作用力达到最大时,此点对应的力就是压缩的破坏力,该点对应的横坐标数值就是最大的破坏变形量,计算得出压缩作用力曲线与变形量之间的面积即压缩的破坏能。
表2 对应不同的θ值的m、n、K值(无量纲)
θ505560657075808590cosθ0.64280.57360.50000.42260.34200.25880.17360.08720.0m1.7541.6111.4681.3781.2841.2021.1281.0611.000n0.6410.6780.7170.7590.8020.8460.8930.9441.000K1.1981.2351.2671.2931.3141.3311.3421.3491.351
(5)小麦籽粒破裂时,小麦与压力板接触面的半长轴a与半短轴b按公式(5)、公式(6)计算。
(5)
(6)
根据表6的数据得出含水率各项压缩特性参数的关系,见图11~图15。
小麦籽粒的最大破坏应变按公式(7)计算。
(7)
1.4 试验方法
1.4.1 试验样品的准备
(1)无论在那个方向压缩,压缩形变越大,淮麦20号小麦籽粒压缩作用力越大,升至破裂点时,压缩力骤减,小麦在压缩过程中无屈服点。
(8)
式中,Q为所需增加蒸馏水的质量,kg;Wi为小麦的质量,kg; Mi为小麦含水率,%; Mf为调节后小麦含水率,%。
1.4.2 确定压缩方位
为保证试验的准确性,可以选取10粒长宽高相差不大的小麦做预先试验。用短轴(Z轴)举例说明,如图3所示,压缩时保证小麦放置的位置和压缩角度最大程度一致,可以有效地减少误差。
3.控制专项转移支付的比重是焦点。越往基层,越贴近民生,承担的社会事务越多,财政支出压力越大。因此,应进一步加大对基层的一般性转移支付规模,提高一般性转移支付比重,便于基层政府统筹安排用于经济社会事务,提高基本公共服务水平。建议从中央到地方依次提高一般性转移支付的比重,降低专项转移支付的比重。目前,中央财政规划到2020年一般性转移支付的占比逐步提高到60%以上;广西要求一般性转移支付比重逐步提高到70%;建议设区市政府对县的一般性转移支付比重应提高到80%。只有逐步提高一般性转移支付的比重,严控专项转移支付的比重,才能满足基层政府公务服务的需要。
图3 Z轴压缩示意图
1.4.3 试验参数选择
(1)模式为压缩模式,0~ 50 kg的压缩范围。
(2) 底座为TA-RT-KIT,压缩探头为TA10,直径12.7 mm,长度35 mm。
(3)0.02 mm/s的压缩速度,1.5 mm的压缩距离,10 g的压缩触发点。
2 试验结果与分析
2.1 小麦籽粒压缩载荷与变形量的关系曲线
2.1.1 Z轴方向压缩时,小麦籽粒压缩载荷与变形量的关系曲线
通过对本次补充勘探的成果进行分析可见,QN-06V参数井预测失败应是多种不利的主客观因素全部巧合的结果,也是沁南煤层气施工中较为罕见的一例。通过QN-06V参数井施工失败的教训也得到一些启示:
含水率为9.92%、11.72%、13.19%、14.47%、16.71%、17.76%的小麦籽粒各种压缩参数如表3所示,以含水率16.71%的小麦为例作出的压缩作用力和变形量的函数关系如图4所示。
鳴鍾擊鼓,遊行乾坤,收捕逆鬼,摧斬魔群。(《太上說玄天大聖真武本傳神咒妙經注》卷四,《中华道藏》30/558)
陈 雷:刘振伟委员提的问题非常好。小型农田水利工程量大、面广、点多,全国的小型水利工程大概有2 000万处,目前我们已经实行小型农田水利产权制度改革的工程有700多万处,接近1/3。但是因为小型水利工程资金来源主要是国家投入、集体投入和农民个人投入,产权性质也不同,特别是农村土地经营机制发生变化以后,产权制度改革一度出现了滞后的情况,产权不清晰、管理主体不明确、管理不到位的问题也非常突出。为了解决好这个问题,水利部专门制定了农村小型水利工程产权制度改革的指导意见,总的采取措施如下:
为提高可用性,开放教育的PPT设计也要兼顾知识性和趣味性。根据眼动测试结果看,趣味性的设计要素同样也能吸引成人学生的注意力,提升学习兴趣。
表3 Z轴方向压缩参数的平均值、标准差和标准误
样品X/mmY/mmZ/mmRZ/mmRZ'/mmcosθ平均值6.51403.33312.84894.45031.69050.4487标准差0.19110.13490.17090.25950.07440.0282标准误0.00210.00150.00190.00290.00080.0003
由图4可知,破裂点是压缩作用力急速下降的点,小麦籽粒在压缩时无该点。
图4 淮麦20号小麦籽粒变形量与压缩作用力的关系曲线
2.1.2 Y轴方向压缩时,小麦籽粒压缩载荷与变形量的关系曲线
含水率为9.92%、11.72%、13.19%、14.47%、16.71%、17.76%的小麦籽粒各种压缩参数如表4所示。图5反映了含水率17.76%小麦籽粒压缩力与变形量的关系。
表4 Y轴方向各个压缩参数
样品X/mmY/mmZ/mmRZ/mmRZ'/mmcosθ平均值6.51403.33312.84893.25701.42440.3917标准差0.19110.13490.17090.09550.08540.0266标准误0.00210.00150.00190.00110.00090.0003
图5 含水率17.76%小麦籽粒变形量与压缩作用力的关系曲线
2.2 小麦籽粒的压缩特性参数
2.2.1 Z轴方向压缩时小麦籽粒的压缩特性参数
含水率不同,压缩特性不同。不同含水率下的小麦籽粒压缩特性参数如表5所示。含水率越大,小麦越软,导致无法破裂。所以含水率17.76%的小麦籽粒测不出压缩特性。
表5 不同含水率的淮麦20号小麦籽粒在Z轴上的压缩特性参数
含水率/%(湿基) 破坏力/N 破坏能/MJ 破坏应变 弹性模量/MPa 最大接触应力/MPa 平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差9.92118.517.2317.601.580.08620.0095323.866.6578.282.4111.72107.763.9914.972.430.09480.0084304.5614.2772.793.1513.1999.735.7812.392.570.11770.0079254.1416.8562.253.9916.7189.763.9910.212.570.12290.0041235.1812.8157.652.93
2.2.2 Y轴方向压缩时小麦籽粒的压缩特性参数
含水率不同,压缩特性不同。不同含水率下的小麦籽粒压缩特性参数如表6所示。
表6 不同含水率的淮麦20号小麦籽粒在Y轴上的压缩特性参数
含水率/%(湿基) 破坏力/N 破坏能/MJ 破坏应变 弹性模量/MPa 最大接触应力/MPa 平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差平均值标准差9.92120.7410.5025.122.530.10020.0071345.8819.0196.413.8411.72110.729.9923.021.960.11290.0160326.9616.9290.223.2713.1999.307.2419.522.220.11550.0086307.9920.1183.603.8214.4792.375.0016.752.500.12460.0158289.3413.6278.283.0616.7182.347.5615.313.150.13830.0158275.1822.8672.864.6717.7674.044.3412.752.500.15110.0100256.1118.5967.043.77
2.3 小麦籽粒压缩特性与含水率的关系
2.3.1 Z轴方向压缩时小麦籽粒的压缩特性与含水率的关系
根据表5的数据作图,得出含水率与各项压缩特性参数的关系,见图6~图10。
含水率在9.92%~16.71%时,淮麦20号小麦籽粒最大破坏力与含水率满足函数关系FR=-4.175 3w+157.63(R2=0.963 1), 其中w是含水率,%;FR是最大破坏力,N。
图6 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏力的关系
含水率在9.92%~16.71%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系ER=-1.063 3w+27.749 (R2=0.986 2) ,其中w是含水率,%;ER是最大破坏能,mJ。
图7 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏能的关系
(3)含水率范围是9.92%~16.71%时,Z轴破坏能在17.6~10.21 mJ;含水率为9.92%~17.76%时,Y轴破坏能在25.12~12.75 mJ。含水率越大,破坏能越小。
图8 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏应变的关系
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系E= -13.78w+462.45 (R2=0.976 5), 其中w是含水率,%;E是弹性模量,MPa。
图9 含水率与淮麦20号小麦籽粒表观接触弹性模量的关系
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系Smax=-3.141 2w+109.23 (R2=0.987 6),其中w是含水率,%;Smax是最大接触应力,MPa。
量化影像测量结果见表2。治疗后L4椎体冠状位椎体上缘的位移值(CZ)、椎体下缘的位移值(DZ)、椎体旋转角度(RX)与治疗前相比,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后L5椎体冠状位椎体上缘的位移值(CZ)、椎体下缘的位移值(DZ)、椎体旋转角度(RX)与治疗前相比,差异具有统计学意义(P<0.05)。
图10 含水率与淮麦20号小麦籽粒最大接触应力的关系
2.3.2 Y轴方向压缩时小麦籽粒的压缩特性与含水率的关系
式中,FR是破坏力;m和n可查表2得到。
RZ=[(X/2)2+(Z/2)2]/Z,
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系FR= -5.845 4w+178.2 (R2=0.993 7),其中w是含水率,%;FR 是最大破坏力,N。
图11 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏力的关系
含水率是在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系Smax=-3.659 5w+132.5 (R2=0.991 8),其中w是含水率,%;Smax是最大接触应力,MPa。
图12 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏能的关系
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系ε=0.006 1w+0.038 4 (R2=0.971 1),其中w是含水率,%;ε是最大破坏应变。
图13 含水率与淮麦20号小麦籽粒破坏应变的关系
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系E=-11.141w+455.79 (R2=0.988 2),其中w是含水率,%;E是弹性模量,MPa。
图14 含水率与淮麦20号小麦籽粒表观接触弹性模量的关系
含水率在9.92%~17.76%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系ER=-1.565 2w+40.597 (R2=0.973 3),其中w是含水率,%;ER是最大破坏能,mJ。
图15 含水率与淮麦20号小麦籽粒最大接触应力函数关系
3 结论
将小麦籽粒筛选去除杂质,根据105℃恒质干燥法得出籽粒含水率为13.19%。选择试验所需含水率调质,按照如下方法进行:依据公式(8)计算得到蒸馏水质量,之后把蒸馏水加到有小麦的密封袋中,放到温度为15℃人工气调箱中1周均质。等至样品水分大致均匀后,再选取1 000粒大小形状相近的样品籽粒作为样品库。将小麦拿出放在室温条件下大约2 h后再开始试验。
(2)淮麦20号小麦籽粒的含水率范围是9.92%~16.71%(湿基)时,Z轴破坏力在118.51~89.76 N;含水率为9.92%~17.76%(湿基)时,Y轴破坏力在120.74~74.04 N。含水率越大,破坏力越小。
头颈部肿瘤是临床常见的恶性肿瘤之一,包括口腔颌面肿瘤、耳鼻喉肿瘤以及颈部肿瘤,发病率位居恶性肿瘤第六位[7]。其中鼻咽癌是我国高发恶性肿瘤之一,约占头颈部肿瘤的27%[8]。国外Brennan MT 等[9]及国内宿伟鹏[7]的研究均显示以头颈部肿瘤舌癌居多,这可能与样本量、地域差异、生活饮食习惯、就诊意识等相关,而选择在同一家医院就诊的患者为研究对象也在一定程度上导致了数据的偏倚。本研究中肿瘤分期以T4期的患者居多,这与 Critchlow SB[10]的研究一致。
含水率在9.92%~16.71%时,淮麦20号小麦籽粒满足函数关系ε= 0.005 8w+0.026 1 (R2=0.960 4), 其中w是含水率,%;ε是最大破坏应变。
(4)含水率范围是9.92%~16.71%(湿基)时,Z轴破坏应变在0.086 2~0.122 9;含水率为9.92%~17.76%(湿基)时,Y轴破坏应变在0.100 2~0.151 1。含水率越大,破坏应变越小。
(5)含水率9.92%~16.71%(湿基)时,Z轴弹性模量在323.86~235.18 MPa;含水率9.92%~17.76%(湿基)时,Y轴弹性模量在345.88~256.11 MPa。含水率越大,弹性模量越小。
(6)含水率9.92%~16.71%(湿基)时,Z轴最大接触应力在78.28~57.65 MPa;含水率9.92%~17.76%(湿基)时,Y轴最大接触应力在96.41~67.04 MPa。含水率越大,最大接触应力越小。
[参考文献]
[1] 冯和平,毛志怀.含水率、干燥温度和应力裂纹对玉米力学性能影响的实验研究[J].粮油加工与食品机械,2003(4):48-50.
1.2.2 对于新入院患者,由专业的护理人员对患者进行病情评估,分析患者的个性化差异,为患者制定具有针对性的健康教育护理计划,使下一步的护理措施能够按正常顺序进行。
[2] DARIUSZ D.Mechanical properties of single kernel of wheat in relation to debranning ratio and moisture content[J]. Acta Agrophysica,2004,4(2):283-290.
[3] SHELEF L,MOHSEHIN N.Evaluation of the modulus of elasticity of wheat grain[J].Cereal Chemistry,1967,44(6):392-403.
[4] 程绪铎,黄之斌,唐福元,等.压缩速度与压缩方位对大豆籽粒压缩特性的影响[J].中国粮油学报,2013,28(2):10-14.
值得称赞的是,时尚风格的人像作品不仅限于形式上的时尚,而更在于作品流露出来的“味道”。郑雨不仅谙熟画意摄影的表现手法,而且能突破常规,在构图的开放性和随意性、景别的选择、光影基调和物体质感等方面进行探索,体现出明显的个人趣味,呈现出一种神秘而富有意味的时尚气息。历届“十杰”获得者中年纪最轻的张罗平的作品,在众多获奖作品中脱颖而出,简洁干净的画面,质朴的画面用光精到,更多了一份自然和从容,多了几分属于摄影本身的东西。
[5] 程玉来,孙戌旺.小麦籽粒抗剪切力与其品质性状的关系[J].农业工程学报,2009,25(6):314-316.
[6] KAMST G F,BONAZZI C,VASSEURE J,et al.Effect of deformation rate and moisture content on the mechanical properties of rice grain[J].Transactions of the ASAE,2002,45(1):145-151.
[7] BRASS R W,MARLEY S J,ROLLER S.Low damage corn shelling cylinder[J].Trans of the ASAE,1973,16(2):64-66.
上一篇:没有了
下一篇:高速立体真空包装机的研发