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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

رمضان میرزایی ¹

سعید مینایی ²

محمد هادی خوش تقاضا ²

علی محمد برقعی ¹

¹ دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

² دانشگاه تربیت مدرس

https://doi.org/10.22067/jam.v3i1.19714

چکیده

مهمترین نمایشگر کیفیت میوه سفتی می‌باشد، 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) به‌وسیله 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 اندازه‌گیری مختصات نقاط سطح بیرونی میوه و ایجاد منحنی‌های دوار غیر یکنواخت از این نقاط و تشکیل سطح و حجم از این منحنی‌ها ایجاد گردیده است. آنالیز مودال به صورت شرایط مرزی آزاد انجام گرفته و 20 مود اول و بسامدهای طبیعی میوه به‌دست آمد. شش مود اول دارای بسامدهای نزدیک به صفر بوده که مربوط به شش درجه آزادی هر جسم در فضا بوده و نشان‌دهنده صحت مدل اجزای محدود می‌باشد. 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 می‌یابد. اثر تغییرات پارامترهای ضریب کشانی، چگالی و ضریب پواسون بر اولین بسامد تشدید به‌ترتیب 85 درصد 11 درصد و 4 درصد به‌دست آمد. ضریب تغییرات بسامد تشدید نسبت به تغییرات ضریب کشسانی در حدود 3-2 برابر ناشی از تغییرات پارامتر چگالی می‌باشد، که نشان‌دهنده بیشترین اثر تغییرات ضریب کشسانی بر تغییر بسامد طبیعی میوه می‌باشد. با تعیین بسامد طبیعی میوه می‌توان ضریب کشسانی و سفتی میوه را تخمین زد.

کلیدواژه‌ها

آنالیز مودال

روش اجزای محدود

سیب

شکل مود

فرکانس تشدید

20.1001.1.22286829.1392.3.1.7.4

موضوعات

• مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

---