陈杰，张黎骅，谭涛

(四川农业大学 a.食品学院；b.机电学院，四川 雅安 625014)

大豆秸秆剪切力学特性的研究

陈杰a，张黎骅b*，谭涛b

(四川农业大学 a.食品学院；b.机电学院，四川 雅安 625014)

在微机控制电子万能试验机上对大豆秸秆的剪切力学特性进行研究。以大豆秸秆含水率、剪切角度和刀刃角作为影响因素，采用隶属度的综合评分法对抗剪强度和比能综合评分，建立二次多项式回归模型，并用响应面法对剪切工艺参数进行优化。结果表明：剪切角度对大豆秸秆剪切效果的影响程度最大，刀刃角的影响最小，大豆秸秆剪切的最佳条件为秸秆含水率 25%、剪切角度60°、刀刃角45°，在该条件下对大豆秸秆进行剪切，得到最大综合分为0.969。

大豆秸秆；剪切力学特性；响应面法；优化

中国每年农作物秸秆产量约6.9×108t，大豆秸秆约占5%[1]。目前，大豆的深松耕整地、精密播种、中耕除草等机械化生产水平较高[2–4]，但收获环节的机械化尚不成熟，收割机存在功耗大、割刀易磨损、割台易损坏等问题[5–6]，有必要进一步研究大豆秸秆的剪切特性，改进大豆收割机的性能，加快大豆收割和加工设备的研发。

张开飞等[7]考察了不同加载速度对大豆秸秆不同部位剪切、弯曲力学特性的影响，结果表明：相同加载速度下，根部的剪切应力和弯曲应力比中部和顶部的大；加载速度越大，所需剪切力越小，弯曲力越大。闫以勋等[8]分别研究了惯性矩、弹性模量和抗弯刚度沿节间的变化以及大豆茎秆的微观结构与力学特性的关系，结果表明，茎秆中部节间弹性模量最低，抗弯刚度呈线性降低，茎秆底部节间所需的剪切力、抗弯刚度较大，能承受较大的弯曲力。……