تحلیل نرم افزاری پاسخ هارمونیک میوه‌ پرتقال به منظور تعیین فرکانس های طبیعی برای جلوگیری از آسیب در هنگام حمل و نقل

طراحی و توسعه‌ ماشین های کشاورزی به طور مستقیم با خواص بیولوژیکی محصولات کشاورزی در ارتباط است. مهندسان و طراحان اگر به ویژگی های دینامیکی آگاهی نداشته باشند باید با روش های تجربی به طراحی ماشین های کشاورزی و تجهیزات بپردازند که این امر از لحاظ زمان و هزینه ناکارآمد است. هدف از این مطالعه شناسایی فرکانس های طبیعی در دو گروه کوچک و بزرگ میوه‌ پرتقال رقم تامسون با استفاده از آنالیز مودال اجزای محدود و تابع پاسخ هارمونیک با نرم افزار انسیس است. برای به ‌دست آوردن داده‌های مورد نیاز در شبیه‌سازی، آزمون ضربه با دستگاه پاندول اجرا شد. مدل هندسی سه بعدی میوه‌ پرتقال در نرم افزار انسیس (ansys) ترسیم شد و به طور جداگانه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی پوست و گوشت میوه‌ پرتقال تعیین گردید. به منظور اعتبار سنجی فرکانس های طبیعی به دست آمده از آنالیز مودال با استفاده از آنالیز پاسخ هارمونیکی و داده های شتاب سنج سه محوره با تعیین کردن محدوده‌ فرکانسی و نیز وارد کردن مقادیر داده های شتاب سنج در نرم افزار انسیس، نمودار فرکانس طبیعی بر حسب شتاب رسم گردید. اختلاف بین فرکانس های تجربی و آنالیز مودال برای هر دو گروه از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار است به طوری‌که ضریب تعیین (r2) ناشی از مقایسه‌ فرکانس های تجربی و آنالیز مودال برای پرتقال های گروه بزرگ و کوچک به ترتیب 0.9559 و 0.9682 است. بنابراین، مدل اجزای محدود و روش تجربی مورد استفاده در این مطالعه می تواند به عنوان روشی با صرفه و قابل اعتماد به منظور طراحی ماشین های برداشت میوه‌ پرتقال و بهینه سازی مکانیزم های پس از برداشت و حمل و نقل استفاده شود.

software analysis of the harmonic response of orange fruit to determine natural frequencies to prevent damage during transportation

 the design and development of agricultural machinery is directly related to the biological properties of agricultural products. without knowledge of the dynamic properties, engineers and designers must use experimental methods to design agricultural machinery and equipment, which is inefficient in terms of time and cost. the aim of this study is to identify the natural frequencies in two small and large groups of thomson oranges using finite element modal analysis and harmonic response function using ansys software. to obtain the data required for simulation, an impact test was performed with a pendulum device. a three-dimensional geometric model of the orange was drawn in ansys software, and the physical and mechanical properties of the peel and flesh of the orange were determined separately. in order to validate the natural frequencies obtained from the modal analysis using harmonic response analysis and triaxial accelerometer data by determining the frequency range and also entering the accelerometer data values ​​into ansys software, a natural frequency versus acceleration diagram was drawn. the difference between experimental frequencies and modal analysis for both groups is highly reliable, so that the coefficient of determination (r2) resulting from the comparison of experimental frequencies and modal analysis for large and small group oranges is 0.9559 and 0.9682, respectively. therefore, the finite element model and experimental method used in this study can be used as a cost-effective and reliable method for designing orange fruit harvesting machines and optimizing post-harvest and transportation mechanisms.