مدلسازي ويسكوالاستيك سيب تحت بارگذاري شبه استاتيك با استفاده از روش اجزاء محدود به منظور بررسي علل كوفتگي در آن

Viscoelastic modeling of apple under Quasi-Static Loading using finite element method to investigate the causes of apple bruising

اكثر آسيب هاي مكانيكي در انواع ميوه و سبزي در اثر تنش هاي تماسي تحت بارهاي استاتيكي، شبه استاتيكي و ضربه اي ايجاد و موجب كاهش كيفيت محصول و ارزش اقتصادي آن مي شود. در اين پژوهش، سيب به عنوان يك ماده ويسكوالاستيك تحت بارگذاري شبه استاتيكي با استفاده از روش اجزاء محدود مدل سازي شد. با استفاده از آزمايش هاي تجربي خواص الاستيك ، ويسكوالاستيك و مقاومت برشي سيب تعيين شدند و در شبيه سازي سيب در نرم افزار آباكوس مورد استفاده قرار گرفتند. مقايسه نتايج تجربي و مدل سازي شده سيب نشان داد كه مدل ويسكوالاستيك رفتار سيب حين بارگذاري شبه استاتيك را به خوبي شبيه سازي كرد. محل ظهور كوفتگي در گوشت سيب آزمايش شده با محل ظهور تنش يرشي بيشينه در سيب شبيه سازي شده هم خواني داشت. ينايراين، معيار تنش برشي بيشينه براي برآورد حساسيت گوشت ارقام سيب به كوفتگي تحت بارگذاري شبه استاتيكي پيشنهاد مي گردد.

Most of mechanical damage in fruits and vegetables occurs due to contact stresses under static, quasi-static and impact loading, and it reduces the quality of the product and its economic values. In this work, apple was considered as a visco elastic material and its behavior under quasi-static loading was modeled using finite element method. Elastic, visco elastic properties and shear strength of apple tissue were obtained and used in the simulation. Comparison of modeling and experimental results shows that the model simulates the behavior of apples during quasi-static loading well. The location of bruise occurrence in flesh of tested apple and the location of maximum shear stress in the simulated apple was the same. Therefore, the maximum shear stress criterion can be used to estimate the sensitivity of apple varieties to internal bruising under quasi-static loading