محاكاة ديناميكية لتفاعل التربة مع محراث تحت التربة ذي سلاح ثانوي: تحليل معامل الجر والطاقة

الملخص

تقدم هذه الدراسة تحليلاً شاملاً للأداء وتحسيناً هندسياً للمحراث تحت التربة وسلاحه الثانوي، مع التركيز على تأثير المتغيرات التصميمية في كفاءة الجر، استهلاك الطاقة، والاستقرار التشغيلي. من خلال النمذجة ثلاثية الأبعاد وتحليل الانحدار متعدد المتغيرات، تم تحليل العلاقة بين زاوية ميل السلاح (α)، والمسافة الأفقية (d_X)، وتأثيرهما المتبادل على معامل الجر (C_T) والاستهلاك النوعي للطاقة  (SE_v).

أظهرت النتائج وجود مجال تصميمي أمثل عند زاوية ميل 15°) و 25°) ومسافة أفقية (d_X) ضمن المجال (cm 25-15)، حيث تحقق أفضل توازن بين معامل الجر، استهلاك الطاقة، والاستقرار الديناميكي. كما بينت النتائج أن زيادة زاوية الميل عند القيم المرتفعة تؤدي إلى زيادة مقاومة التربة ومتطلبات الطاقة نتيجة ارتفاع الاجهادات المتولدة أمام السلاح الثانوي.

بالإضافة إلى ذلك، أظهر معامل الاستقرار الديناميكي (SD) تحسناً ملحوظاً ضمن المجال التشغيلي الأمثل، مما يشير إلى أداء ميداني أكثر استقراراً وقابلية للتنبؤ.

 كما أوضحت نماذج الانحدار الخطي ( (y = -0.026x + 74.34، و التربيعي

 (y =-0.0018x² - 0.586x + 71.083) قدرة جيدة على توصيف التأثيرات الهندسية والتفاعلية لمتغيرات التصميم، حيث فسرت أكثر من 90% من التباين في البيانات الناتجة عن المحاكاة  .(R² > 0.90)