بررسی ویژگی‌های مکانیکی میوۀ به ( Cydonia oblonga ) تحت بارگذاری شبه استاتیک به روش اجزای محدود

نویسندگان

1 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

4 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

doi
10.22092/fooder.2023.357728.1329
چکیده

بسته‌بندی، انتقال و جدا کردن محصولات کشاورزی ازجمله فرآیندهایی هستند که بسته به نوع محصول موجب آسیب‌دیدگی احتمالی، تلفات و افزایش ضایعات این محصولات می‌شوند. ازاین‌رو، شناخت ویژگی‌های مقاومت مکانیکی محصول برای جلوگیری از بروز آسیب­های مکانیکی ضروری است. استفاده از آزمون‌های مکانیکی مانند آزمون فشاری از راهکاری‌های مرسوم برای رسیدن به اطلاعات مورد نیاز است، اما بهره‌گیری از روش‌های شبیه‌سازی با صرف هزینه کمتر و با سرعت بیشتر، دامنه گسترده‌تری از اطلاعات مانند محل توزیع تنش و کرنش در میوه را مشخص می‌کند. میوۀ "به" با نام علمی Cydonia oblonga مانند محصولات مشابه، امکان آسیب­دیدگی مکانیکی دارد. در پژوهش حاضر، به‌منظور تعیین ویژگی­های مکانیکی میوۀ "به" آزمون‌های مکانیکی توسط دستگاه آزمون مواد در سرعت 10 میلی‌متر بر دقیقه اجرا و برای شبیه‌سازی آزمون بارگذاری در سرعت 10 میلی‌متر بر دقیقه به منظور اعتبار سنجی از نرم‌افزار ANSYS بهره­گیری شد. نتایج تجربی و مدل‌سازی شدۀ میوۀ "به" نشـان داد در مـدل ویسکوالاسـتیک، رفتـار میوه در نقطۀ شکست حـین بارگذاری شبه‌استاتیک با نتایج تجربی دارای 7 درصد اختلاف است. نتایج ارزیابی سرعت‌های بارگذاری 5 و 20 میلی‌متر بر دقیقه اعمال شده در مدل شبیه­سازی شده نشان داد که در سرعت 20 میلی‌متر بر دقیقه تنش برشی و عمودی بیشتری به نمونه وارد می‌شود و کمینه مقدار تنش برشی و عمودی که عامل اصلی شکست در میوه هستند، مربوط به سرعت 5 میلی‌متر بر دقیقه است. با توجه به نتایج ارزیابی‌ها، بهتر است عملیات برداشت و پس از برداشت میوه تحت شرایطی صورت پذیرد که منجر به  سرعت­های بارگذاری کمتر (5 میلی­متر بر دقیقه) می­شود، تا از میزان ضایعات آن تا حد امکان کاسته شود.