圧縮荷重下のRosa roxburghiiの機械的性質の有限要素シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Lang Yancheng; Xie Zhiping; Chen Luqi

文献

J-GLOBAL ID：202202261293053618 整理番号：22A0410308

圧縮荷重下のRosa roxburghiiの機械的性質の有限要素シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Finite element simulation of mechanical properties of Rosa roxburghii under compression loading

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資料名：
巻： 45 号： 1 ページ： e13939 発行年： 2022年
JST資料番号： A0938B ISSN： 0145-8876 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

収穫,包装,加工,輸送,貯蔵,および関連機器設計および改良のためのRosa roxburghii果実の機械的特性を理解することは非常に必要である。本研究は,圧縮実験と有限要素シミュレーションを通してR.roxburghii果実の機械的特性を決定し,有限要素モデルの精度を検証した。有限要素解析を達成するために,3Dレーザ技術と点雲再構成アルゴリズムを適用することによって,正確な三次元(3D)幾何学的モデルを再構成した。R.roxburghii果実の弾性係数とPoisson比は,実験を通して4.0MPaと0.35であった。有限要素シミュレーション結果は,貴重な数値データと可視化応力分布を提供した。シミュレーション結果は,R.roxburghii果実が156.2N(垂直)または148.3N(水平)の負荷の下で損傷され,最大変形がそれぞれ5.0mm(垂直)または6.93mm(水平)であることを示した。垂直および水平圧縮位置において,実験結果と有限要素モデルの間の最大相対誤差は,それぞれ24.71および13.99%であった。果実の圧縮歪エネルギーの結果は,実験的に測定した歪エネルギーとFEMシミュレーションによって計算した歪エネルギーの間の最大相対誤差が,垂直と水平方向でそれぞれ9.20と2.09%であることを示した。PRACTICAL APPLICATIONS:Rosa roxburghii果実の機械的分析に関する関連文献がないので,有限要素法は,圧縮負荷の下でR.roxburghii果実の機械的特性を分析するために首尾よく適用された。同時に,シミュレーション結果も実験データによって検証して,有限要素技術は食品加工工学において確かな応用展望を持った。有限要素シミュレーションのためのR.roxburghii果実の正確な幾何学的モデルを再構成するための3D走査技術と点雲再構成アルゴリズムに基づく方法を提案して,果実の応力,歪,および歪エネルギーに関する詳細解析を行った。この論文の目的は,圧縮荷重下の果実の機械的特性を予測するための信頼できる方法を提案することである。有限要素シミュレーション結果は,果実包装および保護に必要な基礎データを提供するだけでなく,自動果実採取マニピュレータの設計および果実加工装置の改善にも使用できる。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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果実とその加工品 , 食品の乾燥

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