基于有限元方法的平房仓中小麦堆的密度分布研究
2021-07-29程绪铎胡美珠
中国粮油学报 2021年6期
陈 雪 程绪铎 胡美珠
(南京财经大学食品科学与工程学院;江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,南京 210046)
当小麦储藏在平房仓中时,粮堆受到自身质量、内摩擦力以及仓壁与粮堆之间的摩擦力作用,产生压应力和切应力[1]。小麦的籽粒松软,粮堆各处的应力作用导致粮堆产生形变和体积压缩,体积压缩导致粮堆密度的增加,平房仓内小麦堆的应力分布是不均匀的,所以小麦堆密度分布也是不均匀的。每年我国均需投入大量人力、物力和资金开展清仓查库工作[2]。粮食储藏数量检查是粮食库存检查的一项重要内容[3],即通过一定的手段获取粮仓中所储存粮食的数量,主要包括称重法和体积密度法[4]。称重法工作量大、效率低,在大规模的库存检查中很难广泛使用。体积密度法是指通过测量粮堆的体积和平均密度计算粮仓中粮食数量的检查方法。现有的体积密度法是使用粮食的表层密度乘以修正系数来获取粮堆的平均密度,修正系数是凭经验给出的,此方法误差较大。因此,只有准确计算或测量出平房仓中的密度分布值才能准确快捷地计算平房仓中小麦堆的总质量。
前人通过在粮仓底部安装了压力传感器[5,6],测定粮仓底部的压力分布,从而估算出粮堆的总质量,此方法成本高且只能得出粮堆总质量而无法得出粮仓内粮堆密度分布值。程绪铎等[7]开发了一个分层压缩模型来预测平房仓中的粮堆密度和压力分布,但其假设平房仓中同一粮层的密度是相同的,而实际中平房仓内同一粮层的堆密度分布是不均匀的,该分层压缩模型不能准确给出平房仓中的粮堆的密度分布值。……
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