Кафедра 'Теоретическая механика'

Русская версия О кафедре Наука Содержание
English version Студентам Сотрудники

16-31-00427-мол_а

Теоретические и экспериментальные исследования «компрессионного» эффекта, возникающего при смене стоп шагающих машин на подводных и водонасыщенных грунтах

(Проект РФФИ 16-31-00427-мол_а, руководитель В.В. Арыканцев)

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы механики, связанной с разработкой теории движения мобильных робототехнических систем. При движении в подводных условиях с шагающие машины могут быть эффективнее колесных и гусеничных транспортных средств. В частности, они обеспечивают более высокую грунтовую и профильную проходимость. В подводных условиях имеются специфические особенности взаимодействия шагающего движителя с грунтом, в частности, имеет место «компрессионный эффект» возникающий на вязких грунтах при переступании. При отрыве стопы от грунта, из-за разрежения, возникающего под стопой, появляется сила препятствующая отрыву стопы от грунта. На грунтах с низкими гидрофильными свойствами эта сила может достигать значительной величины. С увеличением глубины компрессионная сила может существенно возрастать из-за роста давления внешней среды.

В рамках проекта предполагается, на базе математического моделирования и результатов натурных экспериментов, разработать математические методы оценки «компрессионного эффекта». Это позволит осуществить разработку методов расчета и проектирования опорных элементов (стоп) шагающих робототехнических систем, предназначенных для работы на подводных и влагонасыщенных грунтах.

На первом этапе выполнения проекта в 2016 году проведено построение обобщенной математической модели контактно-гидродинамической задачи взаимодействия стопы с водонасыщенной вязкоупругой пористой средой.

На втором этапе выполнения проекта предполагается экспериментальная проверка результатов математического моделирования в условиях реальных водных объектов на базе подводной электромагнитной штамповой установки (рис. 1).

Комплект оборудования для определения компрессионной силы

Рисунок 1 — Комплект оборудования для определения компрессионной силы:
1 – электромагнитный штамп; 2–5 – сменные электромагниты штампа; 6 – кабель-трос; 7 – страховочный линь; 8 – стабилизатор; 9 – бензогенератор; 10 – подводная видеокамера; 11, 12 – проводная подводная видеокамера с интегрированными осветителями и ее монитор, соответственно

Результаты проекта могут быть востребованы при создании подводных шагающих робототехнических систем, предназначенных для подводно-технических работ и для новых промышленных технологий освоения ресурсов морского дна. Так же результаты проекта могут быть востребованы в поливном земледелии.

[ВолгГТУ] [О кафедре] [Home]

Разработчик сайта Александр Малолетов
Контактный телефон/факс (8442) 24-81-13
Дата последнего обновления 28 декабря 2016 г.