نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
عضو هیئت علمی گروه ماشینهای کشاورزی (PHD)، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
یکی از عوامل مهم در دقت شبیه سازی مدلهای DEM، انطباق شکل المانهای بهکار رفته در مدل کامپیوتری با شکل ذرات یا اجسام در سیستم حقیقی است. مطالعات انجام شده به کمک مدلهای DEM در زمینة سیستمهای حاوی مواد دانه ای، تاکنون مدلهایی بوده اند که المانهای بهکار رفته در آنها کروی یا بیضی مانند بوده است. از آنجا که شکل اکثر میوه ها و سبزیها غیر کروی و نامنظماند مدلهای حاوی اینگونه المانها نمی تواند بیان کنندة رفتار دقیق آنها باشد. مقالة حاضر مدلی را ارائه میکند که المانهای آن میتواند کروی یا غیر کروی باشد. در این مدل، شکل هر المان با ترکیبی از گویها (کرات در سیستمهای سه بعدی و دوایر در دو بعدی) با اندازه های مختلف، با هم پوشانی دلخواه بین آنها تعیین میشود به طوری که شکل نهایی آنها بسیار نزدیک به شکل واقعی میوه یا محصول مورد نظر باشد. نتایج ارزیابی تئوری مدل نشان دهندة تنها 07/0 درصد خطاست که این امر دلالت بر صحت فرموله شدن مدل و الگوریتمهای موجود در آن است. همچنین، نتایج ارزیابی تجربی مدل برای بررسی دقت پیش بینی رفتار یک سیستم فیزیکی مشابه نشان میدهد که مدل توانسته است با دقت 82 درصد رفتار سیستم را پیش بینی کند. این میزان خطا میتواند به میزان دقت در اندازه گیری خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مورد نیاز سیستم ربط داده شود. به منظور نشان دادن توانایی مدل در شبیه سازی انتقال و فراوری محصولات کشاورزی، نمونههایی از کاربرد مدل در این زمینه ارائه شده است. نتایج این شبیه سازی ها به صورت نمودارهای تغییرات نیروهای عمودی وارد بر جسم (که باعث لهیدگی آنها هستند) و نیروهای مماسی (که منشاء خراشیدگی هستند) ارائه شده است. علاوه بر این، تصاویر ارائه شده در این مقاله که برگرفته شده از انیمیشنهای حاصل از نتایج مدل هستند توانایی مدل را در شبیه سازی فرایندهای مختلف محصولات کشاورزی بیان میکنند.
)