苜蓿振動壓縮成型過程中的力鏈演變

杜海君，雷 霆，張永安，武 佩，馬彥華※，布 庫

（1. 內蒙古農業大學機電工程學院，內蒙古自治區草業與養殖業智能裝備工程技術研究中心，呼和浩特 010018；2. 中國農業科學院草原研究所，呼和浩特 010010）

0 引 言

苜蓿塊是依靠對模具內的揉碎苜蓿施壓，克服物料本身的變形阻力、物料間的摩擦力、物料與模具摩擦力而致密成型。成型塊不僅能有效保留苜蓿原有的營養成分，而且方便運輸，是苜蓿貯存的主要形式之一。

物料在壓縮成型過程中的力學行為會影響成型塊的密度和壓縮能耗。近年來，國內外學者對生物質壓縮成型過程中的應力應變行為進行了大量研究。李永奎等基于離散元方法分析了壓縮位移、模具孔徑和錐角對玉米秸稈粉料在壓縮過程中的壓縮與應力松弛曲線的影響。涂德浴等應用有限體積元法建立了生物質成型過程的力學特性模型，分析了物料在成型過程中各階段的等效應力和應變的變化規律。Xin等基于彈塑性理論和接觸分析原理，建立了秸稈類生物質的壓縮過程三維仿真模型，揭示了壓縮過程的蠕變規律。上述對生物質壓縮過程力學行為研究主要側重于在外載荷作用下顆粒物料體系表現出來的受力及變形等宏觀力學行為。

顆粒物料體系表現的靜態堆積特性和動態流變特性都與細觀尺度力鏈的結構及演變規律直接相關。力鏈不僅是宏觀顆粒體系的細觀力學行為，也是外載荷的傳遞路徑。學者們主要采用接觸式試驗和離散元模擬兩種方法，對巖土、金屬粉末及顆粒在剪切、壓縮狀態下的力鏈結構及其演變過程進行了研究。……