اندازه گیری تاثیر برخی پارامترها بر تراکم خاک زیر تایر تراکتور و مدل سازی آن با سیستم های منطق فازی

هدف این تحقیق مدل¬سازی و پیش بینی تغییرات جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان پارامتری از فشردگی ایجادشده در خاک زیر تایر تراکتور در اثر یک¬بار عبور و تحت اثر پارامترهای محتوای رطوبتی، عمق خاک و سرعت پیش¬روی با تکیه بر توانایی¬های سیستم¬های استنتاج فازی می¬باشد. به این منظور ابتدا آزمایشاتی در زمین کشاورزی تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی در سه سطح رطوبتی 16،11 و رطوبت بحرانی 22 درصد، سه سطح سرعت پیش¬روی 3،1 و 5 کیلو¬متر بر ساعت و در سه عمق 30،20 و 40 سانتی¬متر با سه تکرار و به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی انجام شد. سپس اقدام به طراحی و توسعه¬ی مدل¬های فازی ممدانی، تاکاگی- سوگنو- کانگ و سیستم تطبیقی فازی عصبی (انفیس) به منظور مدل¬سازی سیستم مورد بررسی شد. نتایج آزمایشات تجربی نشان دهنده ی تأثیر معنی دار اثر رطوبت، سرعت پیش¬روی و عمق بر میزان جرم مخصوص ظاهری خاک در سطح احتمال 1% است، همچنین اثرات متقابل رطوبت در عمق در سطح احتمال 1% و اثرات متقابل سرعت در رطوبت و سرعت در عمق و رطوبت در سرعت در عمق در سطح احتمال 5% معنی دار تشخیص داده شدند. مشاهده شد که در تمام سطوح عمق و سرعت افزایش محتوای رطوبتی موجب افزایش جرم مخصوص ظاهری می¬شود. افزایش در سرعت پیش¬روی به ازای همه¬ی مقادیر عمق و رطوبت و همچنین افزایش عمق در تمام سطوح رطوبت و سرعت پیش¬روی موجب کاهش در میزان جرم مخصوص ظاهری خاک شد، به صورتی که حداکثر مقدار جرم مخصوص ظاهری معادل kg/m3 1229/8 در رطوبت22% ، عمق cm20 و سرعتkm/h 1 اتفاق افتاد، همچنین حداقل میزان جرم مخصوص ظاهری برابر kg/m31389/5 در رطوبت11% ، عمق cm40 و سرعتkm/h5 کیلومتر بر ساعت مشاهده شد. نتایج حاصله از مدل¬های فازی تطبیق بسیار خوبی با مقادیر تجربی داشت به صورتی که ضریب تبیین بین داده های تجربی و مدل فازی ممدانی، تاکاگی- سوگنو- کانگ و انفیس به ترتیب برابر 0/9863، 0/9932 و 0/9998 به دست آمد. قابلیت پیش بینی سیستم¬های فازی توسعه داده شده توسط میانگین خطای نسبی سیستم تعیین شد این مقدار برای نتایج سیستم فازی ممدانی،tsk و سیستم انفیس به ترتیب برابر 0/025303%0، 0/022814%0 و 0/0037%0 به دست آمد؛ که نشان دهنده ی توانایی بالای این سیستم¬ها در پیش¬بینی میزان تراکم ایجادشده در خاک تحت تأثیر عوامل مذکور است.