马瑞峻，萧金庆，郑普峰，张亚丽，陈 瑜，邱 志



穴盘水稻秧苗茎秆蠕变与应力松弛特性的试验研究

马瑞峻1,2，萧金庆1,2，郑普峰1,2，张亚丽1,2，陈 瑜1，邱 志1,2

（1. 华南农业大学工程学院，广州 510642； 2. 广东省水稻移栽机械装备工程技术研究中心，广州 510642）

为深入了解穴盘水稻秧苗茎秆拉伸过程中的力学特性，该文利用微控电子万能试验机对穴盘水稻秧苗茎秆常规拉伸、蠕变与应力松弛特性进行测试与分析。试验表明：常规拉伸一般有2次断裂，1次断裂前，应力-应变为线性关系，没有明显的屈服过程，且平均断裂应力大小随加载速率的增加而呈线性增加；拉伸蠕变和应力松弛过程分别利用伯格斯四元件模型和麦克斯韦五元件模型进行描述。通过对曲线进行拟合，得到相关的模型参数，基于选用的流变模型和本构方程，结合秧苗茎秆的生物体特点，分别对蠕变速率、蠕变柔量和应力松弛速率、应力松弛时间进行分析，结果表明：蠕变和应力松弛过程都是弹性动力与黏滞阻力之间彼此牵制的过程；蠕变过程产生与蠕变时间和初始应力呈正相关的塑性应变，应力松弛过程导致茎秆大分子链发生变化，均对秧苗茎秆造成一定损伤；秧苗茎秆内部含有柔嫩与粗壮2种组织结构。研究结果可为秧苗机械拔取的损伤评估和相关仿真分析提供参考。

蠕变；黏弹性；流变；水稻秧苗；应力松弛；常规拉伸；本构方程

0 引 言

抛秧是中国水稻机械种植模式之一[1-3]，具有根系发达、扎根快、返青快、分蘖多、成穗率较高和无缓苗期或缓苗期较短等特点[4-5]。……