شبیه سازی کامپیوتری لهیدگی موضعی میوه سیب رقم رد دلیشز

سالانه مقادیر زیادی از میوه ها در اثر لهیدگی و سایر آسیب های مکانیکی هنگام برداشت، حمل ونقل، انبار کردن و بسته بندی از بین می روند یا دچار افت کیفیت می شوند. این در حالی است که تاکنون بیشتر پژوهش های انجام شده برای تحلیل عملیات مذکور با آزمون های عملی همراه بوده است و نتایج آن فقط در شرایط خاص می تواند مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق توسعه مدل های شبیه سازی کامپیوتری جهت بهینه سازی و طراحی عملیات پس از برداشت است، به نحوی که میزان آسیب دیدگی میوه به کمترین مقدار ممکن برسد. برای این منظور دو سری آزمایش بر روی سیب رقم رد دلیشز انجام شد. سری نخست آزمایش ها شامل اندازه گیری ابعاد، شعاع انحنای سطح، خواص مکانیکی بافت و سایر پارامترهای مورد نیاز جهت ایجاد مدل های دقیق اجزای محدود بود. سری دوم آزمایش ها شامل اندازه گیری توزیع فشار در سطح تماس بارگذاری و تهیه نمودارهای نیرو – تغییر شکل جهت ارزیابی و مقایسه مدل های شبیه سازی انجام شد. میانگین انحنا در قسمت میانی میوه ۴۳/۶۱ میلی متر به دست آمد که بیش از ۷/۳ برابر انحنا در قسمت فوقانی و تحتانی آن است. همچنین در آزمایش تعیین خواص مکانیکی، میانگین تنش و کرنش شکست بافت سیب رقم رد دلیشز به ترتیب ۲۸۲ کیلوپاسکال و ۰۷۱/۰ حاصل شد. نتایج بررسی های انجام شده روی مدل های شبیه سازی نشان داد بین نتایج مدل الاستیک و آزمایش اختلاف معنی دار وجود دارد، لیکن بین نتایج مدل الاستوپلاستیک و آزمایش اختلاف معنی دار در سطح یک درصد مشاهده نشد. حداکثر بارگذاری مجاز برای رقم رد دلیشز به کمک مدل شبیه سازی شده با خواص مادی الاستوپلاستیک ۳۲ نیوتن به دست آمد که با گزارشات سایر محققین مطابقت بسیار خوبی دارد. مدل شبیه سازی شده در این تحقیق می تواند لهیدگی میوه را در بارگذاری شبه استاتیکی با دقت قابل قبولی تعیین کند.

Keywords:

اجزای محدود , آسیب مکانیکی , تنش شکست بافت , فشار تماسی , مدل الاستوپلاستیک