Modeling of agri-food products on the basis of solid geometry with examples in Autodesk 3ds Max and finite element mesh generation

• Autorzy: Balcerzak K. , Weres J. , Górna K. , Idziaszek P.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie bryłowe produktów rolno-żywnościowych z przykładami w Autodesk 3ds Max i tworzeniem siatek elementów skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In order to predict behavior of agri-food products subjected to drying, cooling and heating operations, adequate data on product geometry are required in mathematical models of heat and water transport. Sufficient knowledge about geometry of agri-food products is lacking due to the complexity of their shape. Therefore an original approach consisting in the 3ds Max solid geometry modeling was developed and exemplified for the case of corn and oat kernels. To acquire data on the original product geometry, the approach was supported with image processing and analysis, generation of finite element meshes, and collection of coordinates of mesh nodes. The geometry models of investigated products were developed in the intention of future enhancement of mathematical models and predictions of cereal grain drying and storing processes.

PL

Aby prognozować zachowanie produktów rolno-żywnościowych poddawanych operacjom suszenia, chłodzenia i ogrzewania, w matematycznych modelach transportu ciepła i wody są niezbędne dane dotyczące geometrii takich produktów. Brakuje dostatecznej wiedzy o geometrii produktów rolno-żywnościowych z powodu złożoności ich kształtu. Opracowano więc oryginalne podejście do bryłowego modelowania geometrii w środowisku 3ds Max oraz przedstawiono je dla przykładu ziarniaków kukurydzy i owsa. W celu pozyskania danych o geometrii oryginalnych produktów, wsparto to podejście przetwarzaniem i analizą obrazów, generowaniem siatek elementów skończonych oraz pobieraniem współrzędnych węzłów tych siatek. Modele geometrii badanych produktów opracowano z myślą o przyszłym ulepszeniu matematycznych modeli oraz predykcji procesów suszenia i przechowywania ziarna zbóż.

Słowa kluczowe

EN

geometry modeling; cereal grain; kernel; 3ds Max modeling; FEM mesh generation; software development

PL

modelowanie geometrii; ziarniak; zboże; modelowanie; 3ds Max; generowanie siatek MES; tworzenie oprogramowania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, nr 2
• Strony: 5--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Balcerzak K.

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Agriculture and Bioengineering, Institute of Biosystems Engineering, Department of Applied Informatics, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Poland

autor

Weres J.

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Agriculture and Bioengineering, Institute of Biosystems Engineering, Department of Applied Informatics, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Poland

autor

Górna K.

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Agriculture and Bioengineering, Institute of Biosystems Engineering, Department of Applied Informatics, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Poland

autor

Idziaszek P.

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Agriculture and Bioengineering, Institute of Biosystems Engineering, Department of Applied Informatics, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Costa C., Antonucci F., Pallottino F., Aguzzi J., Sun D.-W., Menesatti P.: Shape Analysis of Agricultural Products: A Review of Recent Research Advances and Potential Application to Computer Vision. Food and Bioprocess Technology, 2011, 4, 673-692.
• [2] Foley J.D., van Dan A., Feiner S.K., Hughes J.F., Philips R.L.: Wprowadzenie do grafiki komputerowej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2001.
• [3] Frączek J.: Wykorzystanie elementów komputerowej analizy obrazu w modelowaniu kształtu nasion. Inżynieria Rolnicza, 2003, 11(53), 65-70.
• [4] Frączek J., Wróbel M.: Analiza możliwości wykorzystania istniejących modeli ośrodków granularnych do opisu biologicznych materiałów ziarnistych. Acta Agrophysica, 2003, 83, 83-92.
• [5] Frączek J., Wróbel M.: Zastosowanie grafiki komputerowej w re-konstrukcji 3D nasion. Inżynieria Rolnicza, 2009, 6(115), 87-94.
• [6] Mieszkalski L.: Method for generating three-dimensional solid models of seeds applied in the food industry. Technical Sciences, UMW Olsztyn, 2003, 6, 49-55.
• [7] Mieszkalski L.: Metoda matematycznego modelowania płatami Béziera kształtu ziarna pszenżyta. Inżynieria Rolnicza, 2013, 2(143), 225-233.
• [8] Weres J.: Informatyczny system pozyskiwania danych o geometrii produktów rolniczych na przykładzie ziarniaka kukurydzy. Inżynieria Rolnicza, 2010, 7(125), 229-236.
• [9] Weres J., Kiecana M., Balcerzak K.: Two approaches to representing agri-food product geometry - an original software for constructing finite element models and the 3ds Max approach. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2014, 59(1), 155-158.
• [10] Weres J., Olek W., Kujawa S., Nowak P.: Development of a new software application for supporting research of thermo-mechanical behavior of agri-food and forest products. Journal of Agricultural Informatics, 2015, 6(1), 1-10.
• [11] Wróbel M.: Metoda rekonstrukcji 3D nasion w aplikacji typu CAD. Inżynieria Rolnicza, 2011, 6(131), 281-288.