油菜是我国重要的油料作物,油菜物料的生物机械特性研究对收获机械的开发和研制过程有着重要的指导作用。茎秆的切割是实现油菜收获的首要环节,茎秆切割力直接影响收割机的能量消耗和茎秆切割质量,此外,油菜角果的抗裂角特性是油菜物料生物特性的又一个重要指标,收获前和收获时的裂果现象容易给生产造成严重损失,由裂果造成的损失一般可占籽粒总产量的8%～12%,如收获延迟,产量损失可能增加到20%以上,给农民造成重大损失,所以油菜角果的抗裂角性研究对选育耐裂品种,增强油菜品种的抗落粒性,提高生产效率具有重要的价值。　　 论文首先从油菜茎秆的力学特性入手,对茎秆进行切割力试验研究,分析油菜茎秆切割力的影响因素,接着对油菜角果的抗裂角性进行了试验研究,通过悬空压裂油菜角果的方法进行油菜角果抗裂角性试验研究,并在随机碰撞法测量油菜角果抗裂角性的基础上研制出了油菜角果抗裂角性碰撞检测装置。　　 论文主要从以下几点进行了研究:　　 1、利用江苏大学自行研制的摆切式单茎秆切割试验台,研究了不同品种油菜茎秆的峰值切割力影响因素。试验结果表明:油菜茎秆峰值切割力随茎秆含水率的增大、切割位置的增高而逐渐减小,同时还与油菜品种有关,在相同的切割条件下,不同品种的油菜茎秆切割力不同。　　 2、采用悬空压裂油菜角果的方法在万能试验机上对油菜角果抗裂角性进行了试验研究。在WDW-300型微控电子万能材料试验机上研究了28个品种的油菜角果抗裂角性,得出油菜角果抗裂角力-位移曲线。结果表明:油菜品种、角果尺寸、成熟度及含水率均对角果抗裂角力产生影响。试验测得28个品种油菜角果的抗裂角力范围为0.898～3.035N,其中浙平4油菜角果抗裂角力最大,为3.035N,最不易破裂:沪油17抗裂角力最小,为0.898N,最容易破裂。角果尺寸大时其抗裂角力大;成熟度越高、含水率越低的油菜角果的抗裂角力越小,越容易破裂;试验中油菜角果的抗裂角力不仅与其品种有关,还与角果大小、角果成熟度及角果含水率有关。　　 3、分析了随机碰撞法在单因素往复运动中测量油菜角果抗裂角性试验存在的缺点。研制出了一种多因素摆振复合运动下的油菜角果抗裂角性碰撞检测装置。检测装置主要包括:做上下摆动的一级机构、做左右振动的二级机构、曲柄滑块机构以及控制系统。整个检测装置结构新颖、便于操作、安全可靠,组合性强。　　 4、应用机械动力学仿真软件ADAMS对多因素摆振运动下的油菜角果抗裂角性碰撞检测装置进行了运动学仿真。结果表明:多因素摆振运动机构能够完成预定的运动轨迹,在上下摆动的同时进行左右振动,达到试验设计要求。一级机构做上下摆动,二级机构做左右振动,两种运动的复合作用下,料盒中的钢球能更好的均匀撞击油菜角果。　　 5、运用离散元仿真软件EDEM对油菜角果抗裂角性进行试验仿真分析,模拟分析了单因素往复运动与多因素摆振运动中钢球在料盒中的碰撞速度、位移。结果表明:多因素摆振运动中钢球能更好的均匀撞击油菜角果,试验重复性好,从而实现对油菜角果抗裂角性试验。