مدل سازی و فرمول بندی اجزای محدود غیرخطی به منظور تحلیل عددی مسائل تماسی ویسکوالاستیک در جامدات بیولوژیکی

سال انتشار: 1387
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,923

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

NCAMEM05_126

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1387

چکیده مقاله:

یکی از مشکلات اساسی در حوزه علم مهندسی بیوسیستم، آسیب های وارده به مواد بیولوژیکی فاسدشونده مانند میوه ها و سبزیجات باغی در اثر ضربه و فشارهای تماسی شبه استاتیکی و دینامیکی می باشد. آسیب لهیدگی ناشی از تماس شبه استاتیک یکی از مهمترین دلایل افت کیفیت در بازار میوه تازه محسوب می شود. نحوه توزیع فشار تماسی در سرتاسر ناحیه مشترک تماس از اهمیت ویژه ای به منظور تخمین لهیدگی این سیستم های تماسی برخوردار است . شایان ذکر است که اکثریت تولیدات باغی بیولوژیک رفتاری همانند جامدات ویسکوالاستیک از خود نشان می دهند. به طور کلی، تماس در جامدات تغییرشکل پذیر به دلیل آن که شرایط مرزی در ناحیه مشترک تماسی به طور پیوسته با اعمال نیرو تغییر می کنند، یک مسئله غیرخطی می باشد. از سوی دیگر، تنش های تماسی در جامدات ویسکوالاستیک، هم تحت تأثیر خواص الاستیک و هم خواص ویسکوز می باشند. از اینرو در چنین موادی، هم ناحیه مشترک تماسی و هم نحوه توزیع تنش های تماسی وابسته به زمان خواهند بود . بنابراین، در این مدلسازی یک مسئله تماسی غیرخطی وابسته به زمان در نظر گرفته شده است . هدف طرح حاضر، توسعه یک مدل محاسباتی نموی بر مبنای الگوریتمی توانمند به منظور محاسبه فشارهای شبه استاتیک تماسی اصطکاکی در جامدات بیولوژی کی ویسکوالاستیک میباشد. از مدل تعمیم یافته ماکسول برای مدل سازی رفتار جامدات ویسکوالاستیک بهره گرفته شد و بر اساس اصل کار مجازی، یک فرمول بندی مؤثر اجزای محدود با یک فرآیند وارهیدگی نموی در معادله متشکله ویسکوالاستیک حاصل - شد. برای مدل سازی تماس نیز ا ز رهیافت برنامه نویسی لاگرانژ الحاقی استفاده شد . در انتهای طرح نیز به عنوان یک نمونه کاربردی، فشار ناشی از تماس وارد بر میوه سیب در آزمایش فشاری با رهیافت عددی ارائه شده، شبیه سازی شد و منحنی نیرو - جابجایی غیرخطی آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

حسین اشرفی

دانشجو کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی، دانشگاه ش

مهدی کسرایی

استادیار بخش مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی، دانشگاه شیراز

مهرداد فرید

استادیار بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Wriggers, P. 20 02. C omputational Contact Mechanics. Chichester: John ...
  • Laursen, T. 20 02. _ omputational Contact and Impact Mechanics. ...
  • Siyami, S. Brown, G.K. Burgess, G.J. Gerrish, J.B. Tennes, B.R. ...
  • Pang, W. Studman, C.J. and Ward, G.T. 1992. Bruising damage ...
  • Lewis, R. Yoxall, A. Marshall, M.B. and Canty, L.A. 20 ...
  • Sitkei, G. 1986. Mechanics of Agricultural Materials. New York: Elsevier. ...
  • Ashrafi, H. Kasraei, M. and Farid, M. 2008. Modeling the ...
  • Lu, R. Srivastava, A.K. and Ababneh, H.A.A. 2006. Finite element ...
  • Rumsey, T.R. and Fridley, R.B. 1977. Analysis of viscoelastic contact ...
  • Lu, R. and Abbott, J.A. 1997. Finite element modelling of ...
  • Cherng, A.P. Ouyan, F. Blot, L. and Zwiggelaar, R. 20 ...
  • Christensen, R.M. 1982. Theory of Vi scoelasticity _ New York: ...
  • Mase, G.T. and Mase, G.E. 1999. Continuum Mechanics for Engineers. ...
  • Simo, J.C. and Hughes, T.J.R. 1 9 9 8 _ ...
  • Mahmoud, F.F. El-Shafei, A.G. and Mohamed, A.A. 20 07. An ...
  • Ashrafi, H. Kasraei, M. and Farid, M. 2008. Finite element ...
  • Zienkiewicz, O.C. and Taylor, R.L. 2000. The Finite Element Method: ...
  • Belytschko, T. Liu, W.K. and Moran, B. 20 03. Nonlinear ...
  • Mijar, A.R. and Arora, J.S. 2004. An augmented Lagrangian optimization ...
  • Segerlind, L.J. and De B aerdemaeker, J.G. 1976. Determination of ...
  • Lu, R. and Puri, V.M. 1992. Ch aracterization of nonlinear ...
  • نمایش کامل مراجع