بررسی بسامدهای طبیعی میوه سیب با استفاده از روش آنالیز مودال اجزای محدود

مهمترین نمایشگر کیفیت میوه سفتی می باشد، که وابستگی زیادی با ضریب کشسانی دارد. در این تحقیق، تغییرات خصوصیات ارتعاشی (شکل مود و بسامد طبیعی) میوه سیب ناشی از تغییر خصوصیات ماده سیب (ضریب کشسانی، ضریب پواسون، چگالی و حجم) به وسیله روش اجزای محدود آنالیز مودال بررسی شده است. روش جدید پردازش تصویر برای ایجاد مدل سه بعدی غیر کروی و غیر متقارن میوه بکار رفته است. شکل دقیق و سه بعدی میوه با اندازه گیری مختصات نقاط سطح بیرونی میوه و ایجاد منحنی های دوار غیر یکنواخت از این نقاط و تشکیل سطح و حجم از این منحنی ها ایجاد گردیده است. آنالیز مودال به صورت شرایط مرزی آزاد انجام گرفته و 20 مود اول و بسامدهای طبیعی میوه به دست آمد. شش مود اول دارای بسامدهای نزدیک به صفر بوده که مربوط به شش درجه آزادی هر جسم در فضا بوده و نشان دهنده صحت مدل اجزای محدود می باشد. اولین مود پیچشی با میانگین 584 هرتز حاصل گردید. نتایج حاصل از آنالیز مودال نشان داد که بسامد تشدید با اضافه شدن ضریب کشسانی افزایش و با افزایش چگالی کاهش می یابد. اثر تغییرات پارامترهای ضریب کشانی، چگالی و ضریب پواسون بر اولین بسامد تشدید به ترتیب 85 درصد 11 درصد و 4 درصد به دست آمد. ضریب تغییرات بسامد تشدید نسبت به تغییرات ضریب کشسانی در حدود 3-2 برابر ناشی از تغییرات پارامتر چگالی می باشد، که نشان دهنده بیشترین اثر تغییرات ضریب کشسانی بر تغییر بسامد طبیعی میوه می باشد. با تعیین بسامد طبیعی میوه می توان ضریب کشسانی و سفتی میوه را تخمین زد.

Keywords:

آنالیز مودال , روش اجزای محدود , سیب , شکل مود , فرکانس تشدید