شبیه سازی کامپیوتری لهیدگی موضعی میوه سیب رقم رد دلیشز

Abstract

سالانه مقادیر زیادی از میوه‌ها در اثر لهیدگی و سایر آسیب‌های مکانیکی هنگام برداشت، حمل ونقل، انبار کردن و بسته‌بندی از بین می‌روند یا دچار افت کیفیت می‌شوند. این در حالی است که تاکنون بیشتر پژوهش‌های انجام شده برای تحلیل عملیات مذکور با آزمون‌های عملی همراه بوده است و نتایج آن فقط در شرایط خاص می‌تواند مورد استفاده قرار ‌گیرد. هدف از این تحقیق توسعه مدل‌های 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 آزمایش‌ها شامل اندازه‌گیری ابعاد، شعاع انحنای سطح، خواص مکانیکی بافت و سایر پارامترهای مورد نیاز جهت ایجاد مدل‌های دقیق اجزای محدود بود. سری دوم آزمایش‌ها شامل اندازه‌گیری توزیع فشار در سطح تماس بارگذاری و تهیه نمودارهای نیرو – تغییر شکل جهت ارزیابی و مقایسه مدل‌های شبیه سازی انجام شد. میانگین انحنا در قسمت میانی میوه 43/61 میلی‌متر به دست آمد که بیش از 7/3 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 282 کیلوپاسکال و 071/0 حاصل شد. نتایج بررسی‌های انجام شده روی مدل‌های شبیه سازی نشان داد بین نتایج مدل الاستیک و آزمایش اختلاف معنی‌دار 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 32 نیوتن به دست آمد که با گزارشات سایر محققین مطابقت بسیار خوبی دارد. مدل شبیه سازی شده در این تحقیق می‌تواند لهیدگی میوه را در بارگذاری شبه استاتیکی با دقت قابل قبولی تعیین کند.