| تعداد نشریات | 284 |
| تعداد نشریات سازمان | 82 |
| تعداد شماره‌ها | 3,034 |
| تعداد مقالات | 33,949 |
| تعداد مشاهده مقاله | 45,378,562 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 67,266,231 |
تحلیل نرم افزاری پاسخ هارمونیک میوة پرتقال به منظور تعیین فرکانس های طبیعی برای جلوگیری از آسیب در هنگام حمل و نقل | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| دوره 25، شماره 89، فروردین 1403، صفحه 69-84 اصل مقاله (1.45 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/amsr.2025.367934.1508 | ||
| نویسندگان | ||
| وحید کهریزی* 1؛ ابراهیم احمدی2؛ علیرضا شوشتری3 | ||
| 1دکترای مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان و مدیر هنرستان زنده یاد ادهم مظفری،کامیاران، ایران | ||
| 2استاد مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران | ||
| 3استاد مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران | ||
| چکیده | ||
| طراحی و توسعة ماشینهای کشاورزی به طور مستقیم با خواص بیولوژیکی محصولات کشاورزی در ارتباط است. مهندسان و طراحان اگر به ویژگیهای دینامیکی آگاهی نداشته باشند باید با روشهای تجربی به طراحی ماشینهای کشاورزی و تجهیزات بپردازند که این امر از لحاظ زمان و هزینه ناکارآمد است. هدف از این مطالعه شناسایی فرکانسهای طبیعی در دو گروه کوچک و بزرگ میوة پرتقال رقم تامسون با استفاده از آنالیز مودال اجزای محدود و تابع پاسخ هارمونیک با نرمافزار انسیس است. برای به دست آوردن دادههای مورد نیاز در شبیه‌سازی، آزمون ضربه با دستگاه پاندول اجرا شد. مدل هندسی سهبعدی میوة پرتقال در نرمافزار انسیس (Ansys) ترسیم شد و به طور جداگانه ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی پوست و گوشت میوة پرتقال تعیین گردید. به منظور اعتبارسنجی فرکانسهای طبیعی به دست آمده از آنالیز مودال با استفاده از آنالیز پاسخ هارمونیکی و دادههای شتابسنج سه محوره با تعیین کردن محدودة فرکانسی و نیز وارد کردن مقادیر دادههای شتابسنج در نرمافزار انسیس، نمودار فرکانس طبیعی بر حسب شتاب رسم گردید. اختلاف بین فرکانسهای تجربی و آنالیز مودال برای هر دو گروه از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار است به طوری‌که ضریب تعیین (R2) ناشی از مقایسة فرکانسهای تجربی و آنالیز مودال برای پرتقالهای گروه بزرگ و کوچک به ترتیب 9559/0 و 9682/0 است. بنابراین، مدل اجزای محدود و روش تجربی مورد استفاده در این مطالعه میتواند به عنوان روشی با صرفه و قابل اعتماد به منظور طراحی ماشینهای برداشت میوة پرتقال و بهینهسازی مکانیزمهای پس از برداشت و حمل و نقل استفاده شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| صدمات دینامیکی؛ مکانیزم های پس از برداشت؛ مودهای ارتعاشی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Software Analysis of the Harmonic Response of Orange Fruit to Determine Natural Frequencies to Prevent Damage During Transportation | ||
| نویسندگان [English] | ||
| vahid kahrizi1؛ Ebrahim Ahmadi2؛ Ali Reza Shoshtari3 | ||
| 1Manager | ||
| 2Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina, Hamadan, Iran. Email: eahmadi@basu.ac.ir | ||
| 3Professor,Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The design and development of agricultural machinery is directly related to the biological properties of agricultural products. Without knowledge of the dynamic properties, engineers and designers must use experimental methods to design agricultural machinery and equipment, which is inefficient in terms of time and cost. The aim of this study is to identify the natural frequencies in two small and large groups of Thomson oranges using finite element modal analysis and harmonic response function using ANSYS software. To obtain the data required for simulation, an impact test was performed with a pendulum device. A three-dimensional geometric model of the orange was drawn in ANSYS software, and the physical and mechanical properties of the peel and flesh of the orange were determined separately. In order to validate the natural frequencies obtained from the modal analysis using harmonic response analysis and triaxial accelerometer data by determining the frequency range and also entering the accelerometer data values into ANSYS software, a natural frequency versus acceleration diagram was drawn. The difference between experimental frequencies and modal analysis for both groups is highly reliable, so that the coefficient of determination (R2) resulting from the comparison of experimental frequencies and modal analysis for large and small group oranges is 0.9559 and 0.9682, respectively. Therefore, the finite element model and experimental method used in this study can be used as a cost-effective and reliable method for designing orange fruit harvesting machines and optimizing post-harvest and transportation mechanisms. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Dynamic Damage, Natural Frequency, Post-Harvest Mechanisms, Vibration Modes | ||
| مراجع | ||
|
Ahmadi, E., & Barikloo, H. )2016a). Viscoelastic finite element analysis of the dynamic behavior of apple under impact loading with regard to its different layers. Computers & Electronics in Agriculture, 121, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.compag.2015.11.017. Ahmadi, E., & Barikloo, H. )2016b(. Mechanical property evaluation of apricot fruits under quasi-static & dynamic loading. Journal of Agricultural Machinery, 6(1), 139-152. https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.29489. Albaar, N., Budiastra, I. W., & Hariyadi, Y. (2016). Influence of secondary packaging on quality of carrots during transportation. Agriculture and Agricultural Science Procedia, 9, 348-352. Aliasgarian, S., Ghassemzadeh, H. R., Moghaddam, M., & Ghaffari, H. (2015). Mechanical damage of strawberry during harvest & postharvest operations. Acta Technologica Agriculturae, 18, 1-5. https://doi.org/10.1515/ata-2015-0001.Anon. (2015). Agriculture database of FAO-STAT. Available at http://FAOSTAT.FAO.ORG. Baharin, N. H., & Rahman, R. A. (2009). Effect of accelerometer mass on thin plate vibration. Jurnal Mekanikal. 29, 100-111. https://www.researchgate.net/publication/44707632. Celik, H. K., Rennie, A. E. W., & Akinci, I. )2011(. Deformation behaviour simulation of an apple under drop case by finite element method. Journal of Food Engineering, 104, 293-298. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.12.020. Chiputula, J. (2009). Evaluating mechanical damage of fresh potato during harvesting & postharvest handling. (M. Sc. Thesis), University of Florida. Gao, Y., Song, C., & Rao, X. (2018). Image processing-aided fea for monitoring dynamic response of potato tubers to impact loading. Computers & Electronics in Agriculture, 151, 21-30. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.05.027. Gyasi, S., Fridley, R. B., & Chen, P. (1981). Elastic & viscoelastic Poisson's ratio determination for selected citrus fruits. Transactions of the ASAE, 24(3), 747-0750. https://doi.org/10.13031/2013.34332. Jung, H. M., & Park, J. G. (2012). Effects of Vibration stress on the quality of packaged apples during simulated transport. Journal of Biosystems Engineering, 37, 44-50. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2022.111918. Malalasekera, W., & Versteeg, H. K. (2007). An introduction to computational fluid dynamics. 2nd Ed. The finite volume method, Harlow: Prentice Hall. Mohsenin, N. N. (1978). Physical properties of food and agricultural materials. 2nd Revised and Update Edition. Gordon and Breach Science Pub. New York. Namdari Gharaghani, B., Maghsoudi, H., & Mohammadi, M. (2020). Ripeness detection of orange fruit using experimental & finite element modal analysis. Scientia Horticulturae, 261, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.108958. Santos, F. L., Scinocca, F., & Marques, D. S. )2021(. Modal properties of macaw palm fruit-rachilla system: An approach by the stochastic finite element method (SFEM). Computers & Electronics in Agriculture. 184, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.106099. Soleimani, B., & Ahmadi, E. (2014). Measurement & analysis of truck vibration levels as a function of packages locations in truck bed & suspension. Computers & Electronics in Agriculture, 109, 141-147. https://doi.org/10.1016/j.compag.2014.09.009. Song, H. Z., Wang, J., & Li, Y. H. )2006(. Studies on vibration characteristics of a pear using finite element method. Journal of Zhejiang University Science, 7, 491-496. https://doi.org/10.1631/jzus.2006.b0491. Velloso, N. S., Magalhães, R. R., Santos, F. L., & Santos, A. A. R. )2020(. Modal properties of coffee plants via numerical simulation. Computers & Electronics in Agriculture, 175, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105552.
Wang, F., Ma, S., Wei, W., Zhang, Y., & Zhang. Z. )2017(. Frequency sweep test & modal analysis of watermelon during transportation. International Journal of Food Engineering, 13(5). https://doi.org/10.1515/ijfe-2016-0362. Yousefi, S., Farsi, H., & Kheiralipour, K. )2016(. Drop test of pear fruit: Experimental measurement & finite element modelling. Biosystems Engineering, 147, 17-25. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2016.03.004. Zhang, H., Wu, J., Zhao, Z., & Wang, Z. )2018(. Nondestructive firmness measurement of differently shaped pears with a dual-frequency index based on acoustic vibration. Postharvest Biology & Technology, 138, 11-18. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2017.12.002.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 182 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 78 |
||