خصوصیات مهندسی (فیزیکی و مکانیکی) خاک از منابع مهم شناخت خاک هستند که درکنار خواص شیمیایی و بیولوژیکی خاک می توانند وسیله ای برای توجیه رفتار خاک باشند. در این تحقیق، برخی خواص مهندسی خاک مانند چگالی ظاهری، رسانایی هیدرولیکی، مقاومت به نفوذ، مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی (چسبندگی داخلی و زاویه اصطکاک داخلی خاک) اندازه گیری شد. تاثیر سطوح مختلف عمق و رطوبت در مرحله اول و سطوح مختلف عمق و پادلینگ در مرحله دوم و اثرات متقابل آنها بر روی خصوصیات مذکور در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با استفاده از آزمایش فاکتوریل در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تاثیر سطوح مختلف رطوبت و عمق و اثر متقابل آنها بر چگالی ظاهری، مقاومت به نفوذ، مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی خاک (چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی) در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. در مرحله اول آزمایشات چگالی ظاهری، مقاومت به نفوذ، مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی با افزایش سطح رطوبت و عمق به ترتیب کاهش و افزایش یافتند. در مرحله دوم آزمایشات چگالی ظاهری، مقاومت به نفوذ، مقاومت برشی، رسانایی هیدرولیکی و پارامترهای مقاومت برشی با افزایش تعداد دفعات عملیات پادلینگ کاهش یافتند و با افزایش عمق به غیر از رسانایی هیدرولیکی، افزایش یافتند. رسانایی هیدرولیکی خاک در لایه های پادل شده با افزایش عمق کاهش یافت. عملیات پادلینگ با افزایش رطوبت و کاهش چگالی ظاهری خاک موجب کاهش مقاومت مکانیکی، رسانایی هیدرولیکی خاک، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در تعداد دفعات مختلف عملیات پادلینگ شد. می توان گفت یک بار عملیات پادلینگ برای حفظ رطوبت، کاهش تخریب خواص فیزیکی، مکانیکی خاک و کاهش انرژی مورد نیاز برای آماده سازی اراضی شالیزاری مناسب تر از سه بار انجام عملیات پادلینگ می باشد.

با توجه به اهمیت غلات در زندگی روزمره در کشورهای جهان سوم و در حال توسعه، که حدود70-65 درصدکالری وپروتئین موردنیاز مردم درکشورهای مذکور، از طریق غلات وفرآورده های آن تامین می گردد و نظربه وارداتی بودن سیلوهای فلزی ذخیره سازی در مقیاس بزرگ دراین کشورها و از جمله ایران، نیاز است که، کشور با انجام برنامه ریزی های علمی و عملی اهتمام خود را درنیل به خودکفایی ساخت سیلوی فلزی، مبذول دارد. هدف از این پروژه بررسی و مقایسه تئوری و نرم افزاری (ansys) و عملی تنش های وارده بر جداره سیلوهای فلزی و بهینه سازی این نوع از سیلو ها با نرم افزار ansys می باشد. برای مقایسه کلی بین تئوری ونرم افزاری (ansys) قسمت استوانه ای سیلوی 75 تنی مدل 1504 شرکت westeel مورد بررسی قرار گرفت. یک سیلو نیز از همان الگو و با ابعاد یک دهم آن از آهن گالوانیزه ساخته شد؛ داخل آن از گندم رقم الوند با خصوصیات فیزیکی و اصطکاکی مشخص پر شد. در بخش استوانه ای سیلوی ساخته شده چهار عدد strain gage به فاصله سی و پنج سانتی متری از بالای سیلو برای ثبت کرنش های طولی و محیطی در پوسته سیلو قرار داده شد و بلا فاصله پس از پر شدن سیلو با گندم کرنش ها را ثبت کرد. درادامه در تجزیه و تحلیل تئوری پوسته سیلو، از نظریه غشایی استفاده شد. در نرم افزار ansys نیز تنش ها از طریق فرمول جانسن(janssen) بدون نشست، برای قسمت استوانه ای و هم چنین فرمول پیشنهادی کارسن (carson)، برای قسمت مخروطی از طریق برنامه نویسی matlab، به صورت parea و fkpoint با المان shell 93 به جداره ها وارد گردید. نتایج کرنش های طولی و عرضی در فاصله سی و پنج سانتی متری از بالای سیلو حاصله از نرم افزار ansys و تئوری و عملی یکسان بود. در ادامه با تاثیر پدیده نشست در مبحث ذخیره سازی، بهینه سازی های لازم براساس ضخامت ، قید و نوع پوشش برای سیلوهای فلزی در واحد بزرگ تر اتخاذ گردید.

امروزه افزایش جمعیت و محدودیت منابع طبیعی باعث ایجاد یک مشکل جهانی به نام بحران غذا شده است و مسئولین اصلی امر تغذیه یعنی کشاورزان را بر آن داشته است تا برای جبران این کمبود به سمت کشاورزی مکانیزه با استفاده از تکنولوژی های جدید حرکت نمایند. یکی از این تکنولوژی ها استفاده از بینایی ماشین است. در این پژوهش به بررسی بینایی ماشین برای شناسایی دو نمونه از محصولات کشاورزی یعنی کاهو و کلم پرداخته می شود و با استفاده از روش جدید آستانه گذاری پوسته ای برای شناسایی رنگ اقدام می شود. این روش با در نظر گرفتن میزان روشنایی پیکسل به شناسایی رنگ اقدام می کند و بنابراین می توان از آن برای شناسایی در شرایطی مانند مزرعه که دارای تغییر روشنایی در تصویر است، استفاده نمود. با توجه به رنگ کلم با دقت مطلوبی از این روش برای شناسایی استفاده گردید و برای شناسایی کاهو با تلفیق این روش و خصوصیات شکلی مستقل از اندازه، کاهو از دیگر اجزای تصویر جدا گردید. نتایج نشان داد که شناسایی کلم با استفاده از روش آستانه گذاری پوسته ای با دقتی برابر با 26/85 درصد قابل انجام است. هم چنین تلفیق این روش با خصوصیات شکلی مستقل از اندازه برای شناسایی کاهو باعث 67/66 درصد در پارامتر دقت شناسایی گردید.

از فعالیتهای پس از برداشت مرسوم می توان، عملیات خشک کردن را نام برد. کاهش رطوبت بوسیله فرآیند خشک شدن به طور طبیعی باعث کاهش فعالیت آبی محصول و افزایش زمان نگهداری می شود. ضروری است در طول دوره انبارداری قوه نامیه بذر حفظ شود. خشککردن مواد حدود ده درصد از کل انرژی مصرفی در صنایع غذایی را به خود اختصاص می دهد ، بنابراین بررسی میزان انرژی مصرف شده در فرآیند خشک شدن نیز مهم می باشد. در این تحقیق یک خشک کن بستر ثابت بذر طراحی و ساخته شد. خشک کن شامل دمنده، یکنواخت کننده جریان هوا، سینی، المنت حرارتی می باشد. از سه سطح دما (33، 38 و 43 درجه سانتیگراد) و سه سطح سرعت هوا (0.5، 1 و 1.5 متر بر ثانیه) برای انجام آزمون ها استفاده شد. آزمون روی دانه های ذرت و سویا انجام شد. بعد از انجام آزمون ها داده ها در قالب طرح فاکتوریل بررسی شد. نتایج نشان داد که تاثیر دما بر میزان جوانه زنی در سطح 1% معنی دار است ولی تاثیر سرعت باد در جوانه زنی در سطح 5% معنی دار نمی باشد. بررسی میزان مصرف انرژی نیز نشان داد که سرعت هوا و دما در سطح 1% معنی دار هستند. در پایان مشخص شد که بهترین حالت برای خشک کردن دانه ذرت و سویا دمای 33 درجه سانتیگراد و سرعت هوای 0.5 متر بر ثانیه می باشد.

از آنجایی که کشاورزان و واحدهای تولیدی کوچک دام به دستگاه خردکن ذرت علوفه ای (چاپر) دسترسی ندارند و با توجه به گستردگی واحدهای کوچک تولید دام در کشور، نبود دستگاهی با ظرفیت و توان الکتریکی مناسب که بتواند نیاز دامداران را برطرف کند احساس می شود. هدف از این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه خردکن ذرت علوفه ای ایستگاهی که بتواند با نیرو محرکه برق 220 ولت متناوب کار بکند. طراحی دستگاه به کمک نرم افزار solidworks، تحلیل نیرو با نرم افزار ansys و تحلیل آماری با برنامه spss انجام شد. در این طرح، قطعه قطعه کردن ساقه ذرت به وسیله استوانه برشی با چهار تیغه در محیط و یک تیغه ثابت روی شاسی دستگاه صورت گرفت و عمل تغذیه ساقه ذرت به کمک غلتک های تغذیه انجام شد. برای اندازه گیری توان مورد نیاز استوانه برش و غلتک های تغذیه به طور جداگانه، از دو الکتروموتور استفاده شد. برای ارزیابی دستگاه، تاثیر سرعت دورانی استوانه برش (400، 550، 700 دور در دقیقه)، سرعت دورانی غلتک های تغذیه (450،400،350 دور در دقیقه) و رطوبت محصول (76/61، 43/48، 18/36 درصد بر پایه وزن تر) بر عملکرد دستگاه خردکن (انرژی مصرفی استوانه برش، انرژی مصرفی غلتک های تغذیه، طول ذرت خرد شده و ظرفیت دستگاه) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی دستگاه نشان داد که تاثیر سرعت دورانی استوانه برش، سرعت دورانی غلتک های تغذیه و رطوبت محصول بر میزان انرژی مصرفی استوانه برش، ظرفیت دستگاه و طول ذرت خرد شده معنی دار است (01/0p<). با افزایش سرعت دورانی استوانه برش، انرژی مصرفی افزایش یافت و طول ذرت خرد شده کاهش پیدا کرد. همچنین با کاهش رطوبت محصول، انرژی مصرفی استوانه برش روند افزایشی داشته و ظرفیت دستگاه کاهش پیدا کرد. با افزایش سرعت دورانی غلتکهای تغذیه طول ذرت خرد شده، انرژی مصرفی غلتک های تغذیه و ظرفیت دستگاه افزایش یافت. با توجه به طول مناسب ذرت خرد شده برای خوراک دام، انرژی مصرفی بهینه دستگاه، مناسب ترین سرعت دورانی غلتک های تغذیه و استوانه برش به ترتیب 400 و 550 دور در دقیقه بدست آمد.