野燕麦是一种常见的农田伴生杂草，其吸湿芒具有优异的吸湿变形能力，是种子传播的重要结构。描述野燕麦吸湿芒的结构和运动，从力学的角度研究吸湿芒的变形原理有助于理解吸湿芒的运动机制和种子的主动传播过程，对利用该机制进行力学仿生具有一定的理论意义。　　本课题以野燕麦的吸湿芒为对象，对其吸湿运动的基本力学机制进行了较详细的研究。首先使用扫描电子显微镜、小角X射线散射和化学组分测定等多种方法，系统地观测并记录了野燕麦种子的形态，确定了野燕麦吸湿芒的结构特征及其功能分工，发现野燕麦主芒中大微纤丝角的厚壁纤维细胞是吸湿运动的动力来源；其次，通过拉伸试验和三点弯曲试验测定了野燕麦主芒的力学特性，并根据试验结果和理论，计算了主芒纤维细胞的弹性模量；第三，采用复合材料力学理论建立了单根纤维各向异性体的管状细胞壁模型，推导了力学模型的解析解，得到了不同壁厚和微纤丝角条件下细胞壁的吸湿变形结果，解释了主芒吸湿变形的形式和原理；第四，通过高速摄像技术和图像处理技术记录并分析了野燕麦主芒吸湿解捻和干燥捻转的过程，应用自行设计的微型力传感器测定了主芒吸湿解捻时产生的力矩及其随时间变化的规律，同时使用Logistics曲线函数对上述运动过程的规律进行了数值拟合，为定量描述野燕麦种子的吸湿运动奠定了初步的数学基础。最后，建立了野燕麦种子的吸湿滚动过程的动力学模型，从力学的角度解释了野燕麦种子的运动传播机制。