بررسی رفتار مکانیکی میوه آلوچه و ارائه مدل برای خواص فیزیکی آن با استفاده از روش های هوشمند و رگرسیونی

تعیین و شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی و باغی یکی از پارامترهای مهم در طراحی و ساخت ماشین­های کاری در این زمینه و تشخیص تاثیر نیروهای استاتیکی و دینامیکی بر میوه آلوچه در طول انبارداری و حمل و نقل می­باشد. در این نوشته، خواص فیزیکی آلوچه­ها شامل: پارامترهای ابعادی و وزن و خواص مکانیکی آنها شامل: آزمون فشاری، آزمون پانچ، و آزمون سیکلیک، در دو سطح اندازه­ای درشت و کوچک اندازه­گیری گردید. در نهایت با استفاده از داده­های خواص فیزیکی مدل­های برآورد­کننده­ای چون مدل­های رگرسیونی و شبکه­های عصبی مصنوعی برای تخمین وزن و حجم میوه­ها ارایه گردید. مدل شبکه عصبی در تخمین حجم میوه ها با R۲ ۹۶/۰ بهترین مدل را برای تخمین حجم میوه ها ارائه داد. هر چند که این مدل برای تخمین وزن میوه­ها نسبت به مدل­های رگرسیونی عملکرد مناسبی را نداشت. از نتایج خواص مکانیکی پارامترهای نیرو و جابه­جایی و تنش بیشینه در نقطه شکست، مدول الاستیسته از روش های هرتز و تئوری بوزینسکیو، نیروی پانچ پوسته و گوشته، تنش کمینه از تئوری بوزینسکیو، توزیع تنش عمودی، افقی و برشی در عمق و سطح در لحظه ی شکست و ... محاسبه گردید. نتایج نشان داد بدلیل تفاوت ضخامت گوشته میزان تحمل بار وارده در آلوچه های بزرگ بیشتر از آلوچه های کوچک است. از مقایسات فک محدب و فک تخت در آزمون فشاری می­توان پی­برد در انبارمانی و حمل و نقل، میوه­هایی که در کف قرار می­گیرند نسبت به میوه­هایی که در تماس عمودی با میوه­های دیگر هستند بیشتر در معرض آسیب و صدمات مکانیکی قرار می گیرند. در نهایت با مشاهده رفتار توزیع تنش­ها در لحظه­ی شکست به نظر می­رسد که تنش افقی گسیختگی را در میوه­ها دیکته می­کند.

کلیدواژه ها:

ANN ، stress distribution ، modulus of elasticity ، failure force ، شبکه عصبی ، توزیع تنش ، مدول الاستیسیته ، نیروی شکست