مدل سازی قهوه ای شدن میوه های سیب تحت بارهای استاتیکی، مطالعه مقایسه ای، بخش دوم: روش اجزای محدود

چکیده- صدمات مکانیکی وارد بر محصولات کشاورزی در مراحل مختلف از تولید تا مصرف می تواند سبب کاهش کیفیت محصول شود. صدمات می تواند به عللی چون اعمال بارهای استاتیکی و یا ارتعاشی باشد که در فرآیندهایی مانند برداشت، حمل و نقل و یا دسته بندی به محصول اعمال می شود. در پژوهش حاضر فرآیند  قهوه ای شدن میوه سیب در اثرتماس میوه سیب با یک سطح صلب  به کمک روش اجزای محدود شبیه سازی شد. مدل سه بعدی اجزای محدود با سه لایه مختلف طراحی گردید. قسمت گوشت سیب توسط مکانیزم اتصال چسبی در مدل اجزای محدود به هسته میانی متصل شد. نیروی نقطه ای مناسبی متناسب با فشار دیواره بر روی پوست سیب اعمال گردید. مقادیر انرژی کرنشی الاستیک، پلاستیک و کل  و نیز تنش وارد بر میوه برای تخمین پدیده قهوه ای شدن مکانیکی محاسبه گردید. به منظور واسنجی داده ها از تست فشاری توسط دستگاه تست فشار استفاده شد. منحنی های نیرو- جابجایی ترسیم شد و مقدار انرژی کرنشی با محاسبه سطح زیر منحنی نیرو- جابجایی بین نقاط صفر تا 5/1، 3 و 5/4 میلی متر جابجایی در پنج تکرار محاسبه شد. نتایج مشاهده ای نشان داد که با افزایش میزان جابجایی خارجی اعمال شده به سیب، سطح منطقه قهوه ای افزایش می یابد. تطابق مناسبی بین سطح منطقه قهوه ای و میزان انرژی کرنشی ذخیره شده در میوه مشاهده گردید. سایر نتایج نشان داد که میزان قهوه ای شدن سیب تحت تأثیر مدول الاستیسیته پوست قرار دارد. با افزایش مدول الاستیسیته پوست سیب، سطح منطقه قهوه ای کاهش می یابد.