عنوان

مدل سازی و شبیه سازی صدمات مکانیکی ناشی از نقل و انتقال مکانیزه برای پیش بینی کوفتگی سیب با استفاده از روش المان گسسته و اعتبار سنجی تجربی مدل

Number

‭۲۱۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مدل سازی و شبیه سازی صدمات مکانیکی ناشی از نقل و انتقال مکانیزه برای پیش بینی کوفتگی سیب با استفاده از روش المان گسسته و اعتبار سنجی تجربی مدل

First Statement of Responsibility

/سعید ظریف نشاط

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز:دانشگاه تبریز،دانشکده عمران، ماشینهای کشاورزی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۱۳‬ص‬

Text of Note

جدول، نمودار، عکس

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Text of Note

کتابنامه ص.: ‮‭۹۹-۱۰۶‬

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی کشاورزی-ماشین های کشاورزی

Date of degree

‮‭۱۳۸۹/۰۴/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز:دانشگاه تبریز،دانشکده عمران، ماشینهای کشاورزی

Text of Note

صدمه کوفتگی ناشی از ضربه جزو انواع اصلی صدمات مکانیکی پس از برداشت میوه می‌صباشد .از جمله روش‌صهای تعیین میزان کوفتگی در میوه‌ها، استفاده از مدل سازی و شبیه سازی می‌باشد .روش المان گسسته ‮‭(Discrete Element Method)‬ یا ‮‭DEM‬ یک روش عددی است که رفتار دینامیکی ذرات را در برخورد با یکدیگر مورد بررسی قرار می‌صدهد .در توصیف یک برخورد داشتن مدل نیروی برخورد بین ذرات، ضروری است .مدل‌های نیروی برخورد کلید اصلی شبیه سازی به روش المان گسسته می‌باشند.در این پژوهش پارامترهای مدل نیروی برخورد نرمال) سفتی و مستهلک کننده (بر پایه مدل برخورد ویسکوالاستیک کوابارا و کونو محاسبه و اعتبارصسنجی شد .اثرات عواملی مانند سرعت ضربه، شعاع انحنا و سفتی آکوستیک بر روی متغیرصهای ذکر شده ارزیابی گردید .در بحث نیروی مماسی، ضریب اصطکاک استاتیکی برای دو حالت میوه با میوه و میوه با چوب اندازه‌گیری شد .در مرحله بعد، مدل‌های پیش‌صبینی کوفتگی تعیین شدند .در این مدل‌ها، انرژی برخورد یا بیشینه نیروی برخورد به عنوان متغیرهای مستقل و حجم کوفتگی به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد .علاوه بر این، خصوصیات میوه شامل سفتی، دما و شعاع انحناء نیز به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند .برای شبیه سازی ارتعاش میوه‌صها برنامه‌ای در نرم افزار ‮‭MATLAB‬ نوشته شد و شرایط اولیه و سایر پارامترهای شبیه سازی در برنامه لحاظ گردید .مرحله بعد، کوفتگی میوه سیب بوسیله لرزاننده و در سطوح شتاب و فرکانسی مختلف اندازه‌گیری شد .سرانجام اعتبار مدل های کوفتگی از طریق برآورد حجم کوفتگی به وسیله شبیه سازی ارتعاش ناشی از حمل و نقل برای هر ذره، با در نظر گرفتن شرایط یکسان برای ذرات) تعداد ذره، دامنه و فرکانس ارتعاش، شعاع ذرات، ابعاد جعبه، سرعت اولیه ذرات و پارامترهای نیروی برخورد(، و مقایسه آن با کوفتگی واقعی حاصل از لرزاننده که در آزمایشگاه اندازه‌صگیری شد، تعیین گردید .به طور کلی نتیجه گرفته شد که روش شبیه سازی ‮‭DEM‬ می‌صتواند رفتار میوه را در بررسی صدمات مکانیکی آن مورد مطالعه قرار دهد.

Text of Note

Bruising damage caused by impact form the main part of all kinds of mechanical damages after harvesting fruits. Modeling and simulation are regarded as some of the methods of determining the amount of bruising in fruits. Discrete element method (DEM) is a numerical method which examines the dynamic behavior of particles in contact with each other. DEM has been used for modeling the contact force since it is capable of determining quantitatively the contact forces between the particles. A nonlinear least squares technique was implemented to estimate parameters (stiffness and damping) of the Kuwabara and Kono viscoelastic contact force models for normal impacts. The relationship between the contact parameters and material parameters (fruit properties: effective radius of curvature of the impacting particles, acoustic stiffness and impact velocity) was also demonstrated. In the tangential contact force model, the static friction coefficient for fruit-fruit and fruit-wood was measured. In the next step, the predicted bruising models were determined. The independent variables in the models were either impact energy or peak contact force. Multiple linear regression models were built to relate fruit factors such as acoustic stiffness, fruit temperature and radius of curvature with bruise damage. Bruise volume was used as a measure of apple bruising. For simulation of fruit vibration, a program on MATLAB software was written in which initial requirements and other simulation parameters were included. In the next step, bruising of apple fruit was measured with shaker box at different acceleration and frequency levels. Then, the bruise damage of apples was compared with the estimated bruise damage from DEM simulations having similar initial conditions (amount and radius of particles, box dimension, range and frequency of acceleration, initial velocity and contact force parameters). The validation indicated that DEM can fairly well predict the fruit bruising resulted from mechanical damages.

buruising

contact force

modeling

apple fruit

vaidation

ظریف نشاط، سعید

قاسم زاده، حمید رضا، استاد راهنما

صادقی، مرتضی، استاد راهنمای همکار

جوادی، ارژنگ، استاد مشاور

عباسپور فرد، محمد حسین، استاد مشاور

شروانی تبار، محمد تقی، استاد مشاور همکار

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی