李勇，李健，雷福祥，张洪洲，闫树军

(1. 塔里木大学机械电气化工程学院，新疆阿拉尔，843300； 2. 西安交通工程学院，西安市，710300)

通讯作者：闫树军，男，1980年生，陕西蒲城人，硕士，讲师；研究方向为机械装置设计与应用。E-mail: yanshujun0218@163.com

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原棉是重要的纺织原材料，纤维材料以集合体形式存在于生产、生活各环节中，其形态蓬松，给其储运、流通带来不便。纤维材料紧密化加工是其高效生产加工的必然手段，其中机械压缩是常用的方法之一。秸秆、泡沫材料、原棉均属于散体材料，原棉的压缩分析方法与秸秆、泡沫的分析方法相一致。

目前，诸多研究者用经典理论、流变模型研究散体材料的压缩行为，其中黏弹塑性模型、压力与密度模型是分析散体材料压缩力学行为的典型模型。Dunlop[1]构建了原棉体积变化(库仑模型)模型，其可解释压缩过程中纤维滑移、变形滞后和不可回复等现象。Kaliyan等[2]构建了秸秆的线性黏弹塑性模型，得出弹性模量与黏性系数对材料的抗压强度有影响。霍丽丽等[3]研究了秸秆压缩成型，采用黏弹性理论建立了相应压缩本构模型，拟合效果较佳。马方等[4]基于Boltzmann 叠加原理建立了生物质压缩的非线性黏弹塑性本构模型，并发现生物质的纤维素、半纤维素、木质素等含量与材料的黏度相关。Cheng等[5]用等效围压来量化谷物仓中的压缩作用，建立力学模型预测压力与压缩密度的关系。Yan等[6]研究了木原棉的压缩行为，利用Nishihara模型模拟木原棉压缩的黏弹塑性形变。并表明试验参数与弹性模量和黏度密切相关，弹性模量和黏度可表征原棉压缩行为。……