دانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923Comparative Evaluation of Ventilation Capacity, Microclimate Quality, and Crop-Zone Thermal Conditions in Buoyancy-Driven and Wind-Driven Natural Ventilation Systems under Hot-Arid Climatic Conditions of Ahvazارزیابی تطبیقی ظرفیت تهویه، کیفیت ریزاقلیم و شرایط حرارتی ناحیه رشد گیاه در سامانه‌های تهویه طبیعی مبتنی بر شناوری حرارتی و بادمحور تحت اقلیم گرم و خشک اهواز12410882410.22059/ijbse.2026.417256.665653FAسید مجیدسجادیهگروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.0000-0003-1239-322Xعیادصابریانگروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0003-2919-3187Journal Article20260624Natural ventilation is an effective strategy for greenhouse microclimate control and energy conservation. However, its performance is commonly evaluated based on air exchange rate, while its impact on thermal conditions within the crop growth zone remains less explored. This study comparatively evaluated wind-driven natural ventilation and wall-mounted solar chimney-assisted natural ventilation in a greenhouse located in the hot-arid climate of Ahvaz, Iran, using three-dimensional computational fluid dynamics simulations. Analyses were conducted under realistic temperature, solar radiation, and wind conditions during March, April, and October. The wind-driven system achieved a higher ventilation capacity, with an average air exchange rate of 5.36 h⁻¹ compared with 1.75 h⁻¹ for the solar chimney-assisted system. Despite this, the solar chimney produced a more stable and organized airflow pattern, reducing stagnant zones and air recirculation within the greenhouse. As a result, the average canopy temperature decreased from 38.93 to 36.96 °C, the temperature uniformity index increased from 0.75 to 0.91, and the canopy cooling effectiveness index improved from 0.14 to 0.54. The solar chimney also achieved an average thermal efficiency of 6.63%. The findings demonstrate that air exchange rate alone is insufficient for evaluating natural ventilation performance. Greater emphasis should be placed on microclimate quality and thermal conditions within the crop growth zone. Overall, the wall-mounted solar chimney improved airflow organization and thermal performance, highlighting its potential as a passive and sustainable solution for greenhouse climate control in hot-arid regions.تهویه طبیعی یکی از مهم‌ترین راهکارهای کنترل ریزاقلیم ناحیه کشت و کاهش مصرف انرژی در گلخانه‌ها است، اما ارزیابی عملکرد آن غالباً بر اساس نرخ تعویض هوا انجام می‌شود و تأثیر آن بر شرایط واقعی ناحیه رشد گیاه کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، عملکرد دو سامانه تهویه طبیعی مبتنی بر باد غالب و تقویت‌شده با دودکش خورشیدی دیواری در یک گلخانه واقع در اقلیم گرم و خشک اهواز با استفاده از شبیه‌سازی سه‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه شد. تحلیل‌ها برای ماه‌های اسفند، فروردین و مهر و تحت شرایط واقعی دما، تابش خورشیدی و باد منطقه انجام گرفت. نتایج نشان داد سامانه بادمحور با میانگین نرخ تعویض هوا 36/5 بار در ساعت، ظرفیت تهویه بیشتری نسبت به سامانه مجهز به دودکش خورشیدی با 75/1 بار در ساعت فراهم می‌کند. با این حال، سامانه مجهز به دودکش خورشیدی با ایجاد جریان جهت‌دار و پایدار، نواحی رکود و بازچرخش هوا را کاهش داده و موجب شکل‌گیری یک لایه‌بندی حرارتی مطلوب در فضای گلخانه شد. در نتیجه، میانگین دمای سایه‌بان گیاهی از 93/38 به 96/36 درجه سلسیوس کاهش یافت، شاخص یکنواختی دما از 75/0 به 91/0 و شاخص اثربخشی کاهش دمای ناحیه رشد گیاه از 14/0 به 54/0 افزایش پیدا کرد. همچنین بازده حرارتی متوسط دودکش خورشیدی 63/6 درصد محاسبه شد. یافته‌ها نشان دادند که نرخ تعویض هوا به‌تنهایی معیار مناسبی برای ارزیابی موفقیت سامانه‌های تهویه طبیعی نیست و کیفیت ریزاقلیم ناحیه کشت و شرایط حرارتی ناحیه رشد گیاه باید همزمان مورد توجه قرار گیرند.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108824_9d78d2dd7d4d5fd3845b7f84715b645f.pdfدانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923Statistical Reliability Assessment of Deep Learning Architectures for Tomato Leaf Disease Classificationارزیابی آماری پایداری معماری‌های یادگیری عمیق در تشخیص بیماری‌های برگ گوجه‌فرنگی255310882510.22059/ijbse.2026.411881.665640FAشاهینرفیعیگروه مهندسی میانیک بیوسیستم، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران0000-0003-2647-3984Journal Article20260224Accurate and timely detection of tomato leaf diseases is essential for reducing crop losses, improving productivity, and supporting sustainable agriculture. Despite the growing success of deep learning approaches in this field, most existing studies report results based on a single training run and primarily focus on peak accuracy, while neglecting statistical stability. This limitation weakens the reliability and real-world applicability of many proposed models. To address this gap, this study introduces a stability-oriented evaluation framework for a comprehensive comparison of deep learning architectures for tomato leaf disease classification. A baseline convolutional neural network trained from scratch was systematically compared with state-of-the-art transfer learning models from the ResNet, GoogLeNet, EfficientNet, and DenseNet families using a standard benchmark dataset. To ensure a fair and realistic assessment, all models were trained under 25 fully independent runs with random initialization. Performance was evaluated using multiple metrics, including accuracy, precision, recall, F1-score, Matthews correlation coefficient, area under the ROC curve, and the standard deviation of results across repeated runs. The results demonstrate that transfer learning models consistently outperform the baseline CNN not only in terms of average accuracy but also in statistical stability. Among all evaluated architectures, DenseNet-121 achieved the most reliable performance, with a mean accuracy of 0.996 and the lowest standard deviation (0.0011). Qualitative analysis of confusion matrices further confirmed reduced inter-class misclassifications. These findings highlight the importance of multi-run stability analysis for selecting dependable deep learning models in practical smart agriculture systems.تشخیص دقیق و به‌موقع بیماری‌های برگ گوجه‌فرنگی نقش اساسی در کاهش خسارات، افزایش بهره‌وری و دستیابی به کشاورزی پایدار دارد. بخش عمده‌ای از مطالعات در زمینه یادگیری عمیق در این حوزه، تنها به یک اجرای منفرد بسنده کرده و پایداری آماری را نادیده گرفته‌اند؛ موضوعی که اعتبار و کاربردپذیری عملی این روش‌ها را محدود می‌سازد. هدف این پژوهش، پر کردن این شکاف از طریق ارائه یک چارچوب ارزیابی جامع و پایدار برای مقایسه معماری‌های مختلف یادگیری عمیق در تشخیص بیماری‌های برگ گوجه‌فرنگی است. در این راستا، یک شبکه عصبی پیچشی پایه آموزش‌دیده از ابتدا، در کنار چندین مدل پیشرفته مبتنی بر یادگیری انتقالی از خانواده‌های ResNet، GoogLeNet، EfficientNet و DenseNet بر روی مجموعه‌داده استاندارد مرجع مورد ارزیابی تطبیقی قرار گرفت. برای تضمین مقایسه‌ای واقع‌بینانه، تمامی مدل‌ها تحت ۲۵ اجرای کاملاً مستقل با مقداردهی اولیه تصادفی آموزش داده شدند و شاخص‌های متنوعی شامل دقت، صحت، بازخوانی، امتیاز F1، ضریب همبستگی متیوز، مساحت زیر منحنی ROC و انحراف معیار نتایج، محاسبه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که مدل‌های مبتنی بر یادگیری انتقالی، علاوه بر دستیابی به دقت بالاتر، از پایداری آماری به‌مراتب بیشتری نسبت به شبکه پایه برخوردارند. در میان آن‌ها، DenseNet-121 با دقت میانگین ۰٫۹۹۶ و کمترین انحراف معیار (۰٫۰۰۱۱)، پایدارترین عملکرد را داشت. تحلیل کیفی ماتریس‌های اغتشاش نیز کاهش معنادار خطاهای بین‌کلاسی را تأیید کرد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که ارزیابی چنداجرایی و توجه به پایداری آماری، گامی ضروری برای انتخاب مدل‌های قابل اعتماد در سامانه‌های هوشمند تشخیص بیماری گیاهان و توسعه کاربردهای عملی در کشاورزی آینده است.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108825_9c3a9752fe89a42c86b687939a17dff7.pdfدانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923Optimizing a MicroRNA Biosensor for the Detection of Spot Blotch Disease in Barley Plantsبهینه‌سازی یک زیست‌حسگر microRNA برای شناسایی بیماری لکه قهوه‌ای گیاه جو556910882610.22059/ijbse.2026.412146.665641FAنوشیندرخشانگروه گیاه‌پزشکی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0009-0001-7018-8526کامرانرهنماگروه گیاه‌پزشکی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0003-3677-094Xکیوانآصفپور وکیلیانگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0001-5035-7727Journal Article20260304Although microRNAs are considered key regulators of plant responses to biotic stresses, their accurate measurement is challenging due to their extremely low concentrations. The aim of this study was to develop and optimize a microRNA-based electrochemical biosensor and to evaluate its performance in detecting biotic stress caused by spot blotch disease in barley plants. An electrochemical biosensor was designed based on the hybridization of the target microRNA with an oligonucleotide probe immobilized on a gold electrode surface, followed by the adsorption of positively charged silver–polyethyleneimine nanoparticles. Support vector machine regression was employed to optimize the probe volume and nanoparticle mass. The experimental dataset consisted of 100 observations, and five-fold cross-validation was used to evaluate model performance. After confirming the satisfactory performance of the model in predicting the electrochemical response of the biosensor (mean squared error of 0.004 and coefficient of determination of 0.97), the optimal probe volume and nanoparticle mass were determined by the developed model to be 9.15 mL and 1.85 µg, respectively. The calibration curve of the optimized biosensor exhibited a linear range from 10⁻19 to 10⁻11 M, and the biosensor was used to measure the concentrations of miRNA168 and miRNA397, which play essential roles in plant responses to spot blotch fungal disease. The biosensor data indicated a significant difference in the concentrations of these microRNAs between healthy and infected plants, confirming its effectiveness for early disease detection. Overall, the results demonstrate the considerable potential of the proposed biosensor for accurate identification of biotic stresses in plants.اگرچه ترکیبات microRNA از تنظیم‌کننده‌های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های زیستی به شمار می‌آیند، اما اندازه‌گیری دقیق آن‌ها به دلیل غلظت بسیار پایین، چالش‌برانگیز است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهینه‌سازی یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر microRNA و ارزیابی کارایی آن در شناسایی تنش زیستی ناشی از بیماری لکه قهوه‌ای در گیاه جو بود. بدین منظور، یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی بر پایه هیبریداسیون microRNA هدف با پراب الیگونوکلئوتیدی تثبیت‌شده بر سطح الکترود طلا و جذب نانوذرات نقره–پلی‌اتیلن‌ایمین با بار مثبت طراحی شد. برای بهینه‌سازی حجم پراب و جرم نانوذرات، از رگرسیون ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. دادههای آزمایشی شامل ۱۰۰ مشاهده بوده و اعتبارسنجی متقابل پنج‌تایی برای ارزیابی عملکرد مدل به کار رفت. پس از حصول اطمینان از عملکرد مطلوب مدل در پیش‌بینی پاسخ الکتروشیمیایی زیست‌حسگر (میانگین مربعات خطا 004/0 و ضریب تبیین 97/0)، مقادیر بهینه حجم پراب و جرم نانوذرات به‌ترتیب 15/9 میلی‌لیتر و 85/1 میکروگرم توسط مدل توسعه‌یافته تعیین شد. نمودار واسنجی زیست‌حسگر بهینه‌شده نشان‌دهنده محدوده خطی 19-10 تا 11-10 مولار بود و از زیست‌حسگر به دست آمده برای اندازه‌گیری غلظت ترکیبات miRNA168 و miRNA397 که نقش اساسی در پاسخ گیاه در برابر بیماری قارچی لکه قهوه‌ای دارند، بهره گرفته شد. دادههای زیست‌حسگر حاکی از اختلاف قابل توجه غلظت این ترکیبات بین گیاه سالم و گیاه آلوده بودند که عملکرد آن را به عنوان یک روش مناسب برای شناسایی ظهور بیماری اثبات کرد. نتایج این پژوهش بیانگر پتانسیل قابل توجه زیست‌حسگر پیشنهادی برای شناسایی دقیق تنش‌های زیستی در گیاهان است.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108826_bb2df1ceec69185fc8559f9c41052e2f.pdfدانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923Design, Construction and Evaluation a Vertical Farming System with Automated Controller of Plant Growth Environment Parameters for Developing Urban Farmingطراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کشت عمودی مجهز به کنترل خودکار شرایط محیط رشد با هدف توسعه کشاورزی شهری719010882710.22059/ijbse.2026.412587.665645FAمرتضیصداقت حسینیگروه فنی و ماشین‌های کشاورزی، مرکز آموزش عالی امام خمینی (ره)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.0009-0001-3090-4065نازیلاطربیگروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران0000-0001-6166-7835محمدیونسی الموتیگروه فنی و ماشین های کشاورزی، مرکز آموزش عالی امام خمینی (ره)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.0000-0002-6735-2276حمیدخفاجهگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران0009-0001-3497-9830Journal Article20260411A vertical farming system is a method for solving challenges such as climate changes, increasing population and environmental damage. In urban vertical farming, the usage of an automated control system is necessary. So the aim of this study was to design and construct a hydroponic vertical farming system that controlled plant growth parameters in an indoor environment. This system has a control unit of lighting, heating, cooling, air conditioning units and is able to store and send data. The effect of air flow rate of fans on the time of adjustment of temperature and moisture was studied to choose the optimum setting of heating and air conditioning units. The data of sensors was recorded in 24 hr. The results confirmed that there is no significant difference in the air flow rates of inlet fans for reducing temperature and 101 cfm was suggested. It was observed that there was a significant difference (p<0.01) in the states of lighting unit (on/off) at the time of reducing temperature. Results of ANOVA showed that there was a significant difference (p<0.01) between fan rotating speeds for setting the moisture at range of 50% to 60% and the optimum air flow rate was at 117 cfm. The data of air temperature and the moisture of the vertical greenhouse in 24hr showed that the automated control system can set the temperature and the moisture in the optimum range. RMSE for weight, height and width were 2.45 to 4.54 which showed suitable performance of the system.کشت عمودی به عنوان راه‌حلی برای چالش‌های تغییراقلیم، رشد جمعیت شهرنشینی و تخریب محیط‌زیست در کشاورزی و تضمین امنیت غذایی، مورد توجه است. در تلفیق کشت عمودی با کشاورزی شهری، برای جلوگیری از تاثیرات منفی تغییرات آب-وهوایی، وجود سامانه کنترل پارامترهای محیط رشد ضروری است. بنابراین هدف از این پژوهش طراحی و ساخت یک سامانه کشت عمودی هیدروپونیک مجهز به کنترل‌کننده خودکار عوامل تاثیرگذار بر رشد گیاه و سازگار با محیط‌‌های سرپوشیده است. این سامانه، دارای واحد‌های کنترل‌کننده روشنایی، گرمایش، سرمایش، تهویه و تغذیه است و قابلیت ذخیره و ارسال داده را دارد. برای انتخاب شرایط بهینه عملکرد واحد تهویه و گرمایش، تاثیر ظرفیت هوادهی فن‌ها (در پنج سطح) در تعدیل دما و رطوبت بررسی شد. دادههای دریافتی از حسگرها در شبانه‌روز ثبت و مورد ارزیابی قرارگرفت. همچنین برخی مشخصه‌های ظاهری کاهوی فرانسوی کشت شده با نمونه‌های شاهد مقایسه شد. نتایج تحلیل واریانس در بررسی واحد گرمایش نشان‌داد که تغییر ظرفیت هوادهی فن دمنده در تعدیل دما معنی‌دار نبود. بنابراین کمترین ظرفیت هوادهی (cfm 101) پیشنهاد شد. تاثیر فعال‌بودن واحد روشنایی در افزایش دمای محیط کشت در سطح یک درصد معنی‌دار بود. تاثیر ظرفیت هوادهی فن مکنده نیز در مدت زمان تعدیل رطوبت در سطح یک درصد معنی‌دار بود و مقدار cfm 117 پیشنهاد شد. بررسی دادههای دریافتی از حسگرها طی شبانه‌روز نشان‌داد که سامانه کنترلی به خوبی دما و رطوبت را در محدوده مطلوب حفظ می‌کند. مقایسه پارامترهای وزن، ارتفاع و عرض کاهو کشت شده با مقدار RMSE بین 54/4 تا 45/2 نشان-دهنده عملکرد مطلوب سامانه بود.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108827_6777ee3b8d9b3aea9ef0d68171c9ba56.pdfدانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923The Effect of Ultraviolet (UV-C) Irradiation On the Mechanical Properties and Storage Life of Golden Delicious Apples After Bruisingتأثیر تابش فرابنفش (UV-C) بر خصوصیات مکانیکی و عمر انبارمانی سیب رقم گلدن‌دلیشیز پس از کوفتگی9111010886310.22059/ijbse.2026.412209.665642FAحسینغیورگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران0009-0007-9918-7280مهدیقاسمی ورنامخواستیگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران0000-0001-6339-2062مجتبینادری بلداجیگروه مهندسی مکانیک بیوسستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد0000-0002-2828-6798Journal Article20260312This research was conducted to investigate the effects of dynamic impact, ultraviolet (UV) light irradiation, and storage time on the mechanical and acoustic quality indices of Golden Delicious apple fruit. The experiments were performed in a completely randomized factorial design with three replications. Apples were treated with impact energy levels of 0.015, 0.075, and 0.18 Joules, UV irradiation durations of 0, 20, 40, and 60 minutes, and storage periods of 3 and 10 days. the results showed that impact energy levels, UV-C irradiation duration, and storage period significantly affected the compression force (punch force), bruise volume, and acoustic wave speed. The greatest reduction in compression force (15.36 N) and sound velocity (138.90 m/s), and the largest bruise volume (693.59 mm³) were observed under the condition of maximum impact energy (0.18 J), indicating structural tissue damage and reduced mechanical resistance at this energy level. UV irradiation, especially at 60 minutes, modulated the negative effects of impact and storage, leading to an increase in compression force (up to 21.53 N), a decrease in bruise volume (416.58 mm³), and an increase in sound velocity (up to 158.97 m/s), which suggests the preservation of tissue structural integrity. Increasing storage time also accelerated the decreasing trend in mechanical properties (compression force and sound velocity) and the increase in bruise volume. The interaction effect between impact energy and UV-C irradiation time was significant on bruise volume; the highest bruise volume was observed in the absence of UV-C and with the maximum impact energy (0.18 J). The findings indicate that UV-C irradiation can be effective as a post-harvest method in preserving the mechanical quality and reducing impact damage in apples.این پژوهش به منظور بررسی اثرات ضربه دینامیکی، تابش پرتو فرابنفش و زمان انبارمانی بر شاخص‌های کیفیت مکانیکی و آکوستیکی میوه سیب رقم گلدن‌دلیشیز انجام شد. آزمون‌ها به صورت فاکتوریل در طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، بر روی سیب‌های تیمار شده با سطوح انرژی ضربه 015/0، 075/0، 18/0 ژول)، مدت زمان تابش پرتو (۰، ۲۰، ۴۰، ۶۰ دقیقه) و دوره‌های نگهداری (۳ و ۱۰ روزه) اجرا گردید. نتایج نشان داد که سطوح انرژی ضربه، مدت‌زمان تابش UV-C و دوره انبارمانی به‌طور معنی‌داری بر نیروی فشاری پانچ ، حجم کوفتگی و سرعت گذر موج صوتی تأثیر گذاشتند. بیشترین کاهش نیروی فشاری (36/15 نیوتن) و سرعت صوت (90/138 متر بر ثانیه) و بیشترین حجم کوفتگی (59/693 میلیمتر مکعب) در شرایط اعمال بیشترین انرژی ضربه (18/0 ژول) مشاهده شد که بیانگر تخریب ساختار بافتی و کاهش مقاومت مکانیکی در این سطح انرژی است. تابش پرتو فرابنفش، به‌ویژه در مدت زمان ۶۰ دقیقه، اثرات منفی ضربه و نگهداری را تعدیل کرده و منجر به افزایش نیروی فشاری (تا 53/21نیوتن)، کاهش حجم کوفتگی (58/416 میلیمتر مکعب) و افزایش سرعت صوت (تا 97/158 متر بر ثانیه) گردید، که نشان‌دهنده حفظ یکپارچگی ساختاری بافت است. افزایش زمان انبارمانی نیز روند کاهشی خواص مکانیکی (نیروی فشاری و سرعت صوت) و افزایش حجم کوفتگی را تسریع نمود. اثر متقابل بین انرژی ضربه و زمان تابش UV-C بر حجم کوفتگی معنی‌دار بود؛ در حالی که بیشترین حجم کوفتگی در نبود UV-C و با حداکثر انرژی ضربه (18/0 ژول) مشاهده شد. یافته‌ها حاکی از آن است که تابش UV-C می‌تواند به عنوان یک روش پس از برداشت، در حفظ کیفیت مکانیکی و کاهش خسارت ناشی از ضربه در سیب مؤثر باشد.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108863_f58a303e024abf2294d0acff7d71acee.pdfدانشگاه تهرانمهندسی بیوسیستم ایران2008-480357320260923Psychoacoustic Analysis of Noise Produced by Grain Combine Harvestersتحلیل عامل‌های روان آکوستیک سیگنال‌های صوتی کمباین برداشت غلات11113010890810.22059/ijbse.2026.406784.665628FAمهسافروزنده شهرکیدانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد،0009-0009-6014-5416علیملکیدانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران0000-0002-9026-0273شاهینبشارتیگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد ، ایران،0009-0008-1339-2708مجیدلشگریدانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اراک، ارک، ایران0000-0002-9637-1601Journal Article20251122Noise pollution in agricultural machinery, particularly grain harvest combines, not only causes quantitative adverse effects but also leads to significant psychoacoustic impacts on operators. Although most previous studies have primarily focused on evaluating sound pressure levels, limited attention has been paid to qualitative psychoacoustic parameters such as loudness, sharpness, and roughness in combine harvesters. Therefore, the present study aimed to perform a psychoacoustic analysis of acoustic signals generated by two grain combine harvester models, namely John Deere and Sampo, under different operating conditions, while simultaneously evaluating both quantitative and qualitative sound characteristics. In this study, acoustic signals were recorded under various operational conditions including idle speed, high engine speed, free movement, and harvesting operation. The recorded signals were then analyzed using signal processing techniques to extract quantitative sound indices, including sound pressure level, as well as psychoacoustic parameters such as loudness, sharpness, and roughness. The results demonstrated that operating conditions, engine speed, and operational mode significantly affected the acoustic characteristics of the combines. The average loudness values of the Sampo and John Deere combines at idle and high engine speeds were 7.1 and 12.95 sone, and 8.6 and 17.57 sone, respectively. Furthermore, the average sound pressure levels for the Sampo and John Deere combines were measured as 54.1 and 59.6 dB, and 54.7 and 65.0 dB, respectively. The highest roughness values for both combines were observed during harvesting operations, whereas the lowest values occurred during free movement conditions. Overall, the John Deere combine exhibited higher sharpness and roughness values compared with the Sampo combine, indicating a greater potential for inducing auditory annoyance and operator discomfort. The findings of this study can be applied to the acoustic design, cabin optimization, and enhancement of ergonomic conditions in locally manufactured combine harvester cabins in comparison with imported models.آلودگی صوتی در ماشین‌های کشاورزی، به‌ویژه کمباین‌های برداشت غلات، علاوه بر اثرات کمّی، دارای پیامدهای روان‌آکوستیکی قابل‌توجهی بر رانندگان است. اگرچه اغلب مطالعات پیشین بر ارزیابی شاخص کمی صدا مانند تراز فشار صوت تمرکز داشته‌اند، بررسی شاخص‌های کیفی صدا نظیر بلندی، تیزی و زبری در کمباین‌ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، تحلیل روان‌آکوستیکی سیگنال‌های صوتی دو مدل کمباین برداشت غلات شامل جاندیر و سمپو در شرایط کاری مختلف و ارزیابی همزمان شاخص‌های کمّی و کیفی صدا است. در این مطالعه، سیگنال‌های صوتی در شرایط مختلف عملکردی شامل دور آرام، دور تند، حرکت آزاد و عملیات برداشت ثبت و با استفاده از تکنیک‌های پردازش سیگنال تحلیل شدند. سپس شاخص‌های کمّی شامل تراز فشار صوت و شاخص‌های روان‌آکوستیکی شامل بلندی، تیزی و زبری استخراج و مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد شرایط کاری، دور موتور و نوع عملیات تأثیر معنی‌داری بر ویژگی‌های صوتی کمباین‌ها دارند. میانگین بلندی صدا در کمباین سمپو و جاندیر در دور آرام و تند به‌ترتیب برابر 1/7 و 95/12 سون، و 6/8 و 57/17 سون بود. همچنین میانگین تراز فشار صوت در کمباین سمپو و جاندیر به‌ترتیب 1/54 و 6/59 دسی‌بل، و 7/54 و 0/65 دسی‌بل اندازه‌گیری شد. بیشترین مقدار زبری در هر دو کمباین در شرایط برداشت و کمترین مقدار آن در حالت حرکت آزاد مشاهده شد. به‌طور کلی، کمباین جاندیر مقادیر بالاتری از شاخص‌های زبری و تیزی را نسبت به کمباین سمپو نشان داد که می‌تواند بیانگر پتانسیل بیشتر ایجاد آزردگی صوتی در راننده باشد. نتایج این پژوهش می‌تواند در طراحی آکوستیکی، بهینه‌سازی و ارتقای شرایط ارگونومیکی کابین کمباین‌های ساخت داخل در مقابل کمباین‌های وارداتی مورد استفاده قرار گیرد.https://ijbse.ut.ac.ir/article_108908_0576befa082efff3f0282f5a0a42ab31.pdf