农业纤维物料具有质轻、疏松、体积大、密度低,不便于收集、运输和储存的特点,压缩成型成为农业纤维物料资源化利用的有效途径。人们对农业纤维物料压缩性能及压缩流变特性进行了广泛的探讨,本研究以压制低密度秸秆块过程中有关流变特性为主要内容,目的是为秸秆低密度压缩成型提供一定的理论指导,促进低密度秸秆加工成型,以满足秸秆建筑以及秸秆块墙体日光温室等需求。本研究分析了含水率为15%、长度为20mm时水稻、小麦和玉米秸秆,以及含水率为10%,长度为10 mm、20 mm、30 mm时水稻秸秆,分别在初始进料量17 g、19 g和21 g时,从自然堆积密度到最大压缩密度(300 kg/m3)的压缩过程中表现的压缩规律及流变特性,并利用MATLAB软件中的cftool工具箱对试验数据进行拟合分析,得到了不同试验条件下秸秆压缩过程中的应力应变规律、压缩后秸秆块的应力松弛特性及蠕变规律,最后对秸秆块墙体日光温室中秸秆块墙体进行了历时一年多的蠕变变形观测,结合实验室中秸秆块蠕变规律进行了验证。本研究为低密度秸秆块压缩设备的优化设计、所需能耗提供理论依据,为秸秆资源的合理利用提出了新途径。本课题主要研究内容及结论如下:(1)通过记录松散秸秆物料闭式压缩过程中压力、位移的变化,以及压缩后应力、应变随时间的变化数值,探讨了试验条件下秸秆压缩过程中应力与应变关系,压缩后应力松弛及蠕变规律,得出了不同进料量下,含水率15%的稻、麦和玉米秸秆,及含水率10%,不同切碎长度稻秸应力—应变规律呈幂指数关系;其应力松弛行为均可用两个Maxwell模型并联的四元件广义[M]模型描述;其压缩蠕变特性均可用四元件伯格斯模型([B]模型)描述。(2)通过对应力松弛模型相关参数的分析,得到了低密度压缩条件下,含水率15%左右的稻、麦和玉米秸秆的压缩打捆作业可以在松弛开始的40 s后进行;含水率10%,长度30mm以内的稻秸压缩打捆作业均可在压缩后的45 s后进行。(3)对比不同试验条件下秸秆压缩应力应变规律,建议实际的秸秆块压缩生产中,要根据不同的最终要求,选取相应的秸秆物料,以便减少能耗;单对于压缩过程中的能耗考虑,建议将秸秆做切碎处理。(4)通过稻、麦和玉米秸秆压缩规律及流变特性分析表明,小麦秸秆压缩过程需要的能耗最大,对打捆捆绳的强度要求最高,压缩后保持形变的能力较强;通过不同长度秸秆的压缩规律和流变特性分析,表明秸秆长度越短,压缩应力越小,压缩后的应力松弛越快,捆扎的时间短,捆扎绳的强度低。从秸秆压缩后使用寿命方面来看,秸秆墙体原始材料选择切碎长度较长的小麦秸秆较好;(5)对日光温室秸秆块墙体高度方向的蠕变情况进行跟踪监测,发现秸秆块墙体的蠕变与秸秆块密度有关,秸秆块密度越大墙体沉降越小,反之越大。因此就秸秆块墙体沉降而言,秸秆块压缩密度越大越好。