粮食物料的重力密度、内摩擦角及对仓壁摩擦系数是进行筒仓结构设计时利用杨森(Janssen)公式计算仓壁侧压力的3个最基本的力学参数，然而对其的测试研究甚少。为此，本文主要是针对目前我国部分地区的粮食物料的重力密度、内摩擦角、对仓壁(混凝土和钢板)的摩擦系数及自然安息角等力学参数进行了较为深入的试验测试研究。为了测试粮食的内摩擦角及对仓壁的摩擦系数，我们自行设计研制了专门用于测定粮食物料内摩擦角的直剪仪。与室内常规小型直剪仪相比，本直剪仪的研制主要有两个方面的改进：一是水平驱动电机采用了配有可编程控制器(PLC)和人机界面的伺服电机，提高了水平剪切速率的均匀性和稳定性，同时实现了无级变速；二是用压力传感器来代替测力环实现垂直压力和水平剪切力的测量，提高了测量的精准度。为了验证该直剪仪的性能，本文还专门进行了标准砂的直剪试验，从多方面对标准砂试验数据进行了分析验证，结果表明该直剪仪得出的试验数据一致性较好，可靠性较高，说明该直剪仪的基本剪切性能稳定，可进一步应用于相关粮食物料的试验研究。 本文根据课题的要求制定了相应的试验方案，选取的粮食试样主要是河南、山东和河北地区的小麦，东北、山东和河北地区的玉米，福建、东北和湖南地区的稻谷，东北、河南、福建和湖南地区的大米，山西和河北地区的小米以及东北地区的大豆。先测定这些试样的容重、含水量和杂质等参数，接着根据粮食品种质量标准对试样品质等级进行了评定，在此基础上，按照试验方案对上述地区的粮食物料的内摩擦角和对仓壁(混凝土和钢板)的摩擦系数以及自然安息角等参数进行了测试，进而对大量的试验数据进行了详尽的处理，分析了粮食颗粒粒径、含水量等因素对内摩擦角等参数的影响以及不同地区的内摩擦角的差异性，获得了一批有价值的试验数据，可以为筒仓结构设计提供一些基础性的试验数据。