民为国基,谷为民命。粮食生产事关国运民生,粮食安全是国家安定的重要基础[1]。稻谷生产在我国众多主食作物中占比惊人,全国约有60%人口以大米为主要口粮。随着农业机械的发展,大量的机械设备参与到稻谷收割、储运、加工等环节,期间,设备与稻谷之间的碰撞导致后续加工中糙米破碎率增加。破碎率高的大米不仅价格低廉,还影响消费者食用口感,因此,提高整精米率,减少大米破碎率一直是米加工企业研究的课题。目前,国内外专家、学者主要进行的是稻谷静态力学研究和碾米设备加工参数的优化研究,而忽略了糙米颗粒理化性质与碾米机械设备性能参数不匹配的问题。理论推导表明,糙米机械力学性能、碾白室间隙、碾白辊转速和糙米碾白时间等均为碾米破碎的关键因素。因此,本文对糙米的理化性质和碾白破碎机理进行探究,主要研究内容与结论如下:（1）糙米碾白破碎机械动力学分析。机械动力学分析是从力和运动相互作用的角度对糙米碾白过程进行研究的一种方法,可为后续破碎分析奠定理论基础。首先,对碾白室内糙米运动形态进行分析,发现其运动轨迹为一条螺旋线,并推导出糙米颗粒相对碾白辊作螺旋线运动的碾白速度公式,发现米粒运动速度随着糙米碰撞速度方向角增大而增大。其次,对糙米受力情况以及产生的破碎现象进行分析,得出碾米机碾辊的转动参数及碾辊螺旋槽的几何尺寸是影响成品米破碎率和碾白效果的重要因素;最后,推导出糙米颗粒与碾白装置碰撞接触过程中形成机械应力损伤时的相对临界速度公式。（2）糙米破碎特性试验。首先,定义糙米外形尺寸,并测量样品尺寸大小,为后续相关理论计算和糙米颗粒三维建模做准备。然后,使用调质到最佳含水率的糙米样品进行碾白试验,探究碾白间隙、碾辊转速、碾白时间对糙米碾白破碎率的影响,并运用Origin软件进行数据统计。发现:碾白辊转速与糙米破碎率曲线呈现出指数相关趋势,随着砂辊转速提高,糙米破碎率逐步增加。最后,利用Design-Expert软件对破碎率影响因素进行Box-Behnken设计,确定影响糙米破碎率的主要因素,并求出最优解,最优碾白参数为:碾白间隙11mm,碾辊转速1200r/min,碾白时间40s,此条件下糙米碾白效果最好。（3）运用EDEM软件对糙米碾白过程仿真。首先,对MNSW18型碾米机进行三维建模,结合实际加工条件对碾米机进行结构简化。然后,对仿真所需物料参数进行测定,通过各碾白间隙下不同碾辊转速碾白参数进行模拟仿真,导出每组仿真数据进行结果统计,并对糙米颗粒运动轨迹、破碎情况和受力情况进行分析。结果发现:在正常碾白过程中糙米颗粒做螺旋线运动,由于进口压力过大和出口压力减小,导致碾米机进口端和出口端运动曲线不规则;在8mm碾白间隙下,当碾辊转速超过1400r/min时,影响碾白压力主要因素由碾白间隙转变为碾辊转速,碾辊旋转越快,压缩力增加趋势也越明显。