黄豆弹性模量的测量开题报告
2022-07-29 14:31:09
1. 研究目的与意义
黄豆是重要的油料作物之一,对保证我国油脂的供给、改善消费者的饮食结构、促进饲料行业的健康发展都有重要的影响。然而上世纪90年代中期以来,美洲黄豆大量涌入我国,对我国黄豆生成者以及加工厂商都造成了巨大的冲击。在这种情况下,对我国黄豆竞争力进行系统全面、系统的评价,具有积极的现实意义。同时，黄豆的生产与开发对保证我国油脂的供给、改善消费者的饮食结构、促进饲料行业的健康发展都有重要的影响。黄豆产业链较长，提供着大量的就业岗位。在人民营养水平的提高、畜牧业和农业的持续发展等方面，黄豆也具有其他作物不可替代的优势。黄豆种植业关系着4200多万农民的就业与增收、社会稳定及农业结构调整，其重要性不言而喻[2]。在当前黄豆消费以榨油为主要用途的背景下,国产黄豆竞争力弱于进口黄豆,但相对于玉米等主要粮食作物仍然具有一定的竞争力,我国应该减少玉米的出口量,用以生产黄豆;国内黄豆的供给弹性较小,近期内黄豆生产不会受到毁灭性的打击;黄豆生产产生了诸多积极的外部效应,对于维护黄豆主产区的社会稳定、缓解我国当前就业压力以及维持黄豆产业链的安全也具有重要的意义 [3]。
在农业物料运输、仓储及加工设备的设计过程中,准确掌握物料的物理力学特征是非常必要的。如在计算粮仓载荷时,必须知道粮食的内摩擦、粮粒与仓壁间的摩擦及密度。作为散粒体材料,物料的整体物理力学特征直接与粮粒的特征及粮粒间的相互作用有关。这些特征及相互作用可用一组物理力学参数来描述,包括颗粒间的接触弹性模量、表面摩擦、接触刚度、接触密度等[4]。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
随着农业工程的发展,农业物料物理特性学已成为一门新兴的学科。它主要研究物料的力学、热学、光学、电学特性等，在农业工程的各个领域中有着广泛的应用。农业物料物理特性学运用其近代物理学理论、技术和方法,在研究农业物料的基本物理参数、固体农业物料的流变特性、液体农业物料的流动特性、液体动力学特性以及热学、光学和电学特性等问题上有着独到的优势。它为各种机械和系统,如生产、处理、加工、运输、包装、贮藏和质量检测等提供合理和可靠的设计依据,为发展以植物和动物为原料的新消费品提供依据,为评定和控制产品的最后质量提供新的方法。它是工程、物理学和生物学之间的桥梁,也是农业工程的学科基础[5]。 然而，在农业物料的物理特性研究方面，国内外的学者们大都把目光投向了稻谷、水果方面。对于豆类农业物料，大量的研究也集中在营养价值以及活性物质的提取等问题上，其物理特性最近几年来很少有研究涉及到。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。
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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，并确定试验步骤。 3.进行试验并记录数据。 4.分析数据，分析可能产生的误差。 5.完成试验报告初稿，向老师请教其不足。 6.修改论文，定稿。
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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. [2] 项东亮.我国大豆竞争力研究[D].无锡：江南大学食品科学与工程学院，2008. [3] 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. [4] 姜瑞涉，王俊.农业物料物理特性及其应用[J]. 粮油加工与食品机械，2002，（1）：35-37. [5] 腾斌,王俊.果蔬贮藏保鲜技术的现状与展望〔J〕.粮油加工与食品机械, 2001, (4): 5-8. [6] 刘子民.赤峰市近期大豆价格上涨原因分析[N].赤峰日报，2008-5-30（6）. [7] 谢振江,王树采,等.千分尺的检定与修理问答[M].北京:中国计量出版社,1991. [8] 郑红莉.质构仪的最新应用研究[J]，质量控制，2006，14（1），54-55. [9] 梁辉，戴志远.物性分析仪在食品质构测定方面的应用[J].食品研究与开发，2006，27（4），119-121. [10] 杨述武，马嫂生等.普通物理实验IM]，北京：高等教育出版社，2000.5，46-88. [11] 刘传云，张强，毛志怀.大豆表观接触弹性模量的测定[J].粮食与饲料工业，2007，10，12-13. [12] ASAE S368.4 DEC 2000(R2006), Compression Test of Food Materials of Convex Shape[S]. St Joseph: American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2006. [13] 吴永红，赵蓉蓉，赵博.千分尺示值误差分析及修正方法[J].计测技术，2007，1，49-51. [14] 楚炎沛.物性测试仪在食品品质评价中的应用研究[J].粮食与饲料工业,2003,(7):40-42.
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