Peldošu objektu dinamikas analīze
2012
Edgars Kovals

Aizstāvēšana
31.08.2012. 14:00, TMF, Ezermalas 6, 302. auditorija

Zinātniskais vadītājs
Jānis Vība

Recenzenti
Grigorijs Panovko, Jānis Auziņš, Ēriks Kronbergs

Peldošu objektu (kuģu, zemūdeņu, baržu utt.) pārvietojuma dzinējspēka radīšanai tiek lietotas dažādas vilces jeb piedziņas iekārtas (tā saucamās propulsijas iekārtas). Līdz šim pati populārākā propulsijas iekārta (dēļ savas vienkāršās uzbūves, zemajām ekspluatācijas izmaksām un atbilstību mehāniskā enerģijas avota rotācijas piedziņas tipam, kopš tā tika izgudrota) ir bijusi dzenskrūve. Dotais darbs veltīts alternatīvu propulsijas iekārtu izveidei un izpētei, kā arī principiāli jauna 6 dimensiju peldoša objekta matemātiskā modeļa izveidei ar apkārtējās vides iedarbību. Tiek pētītas alternatīvas propulsijas iekārtas, kuras ir balstītas uz biomimētisku (dabā sastopamu dzīvu organismu) dizainu. Piedāvātie modeļi ir biomimētiskam objektam - zivs astei - līdzīgi vēdekļi, kas darbojas pēc līdzīga principa. Darbā apskatīti dažādi propulsijas iekārtu tipi, dots to salīdzinājums, apskatīti pētījumi saistītajā jomā, izvirzīti darba mērķi. Izstrādātas biomimētiskas propulsijas iekārtas, izmantojot sub-carangiform un carangiform korpusu tipu attiecības, un tās optimizētas. Izstrādātas propulsijas iekārtas ar cietu, neelastīgu vēdekli un dažādiem ierosmes tipiem – ar harmonisku ierosmi un ar adaptīvu ierosmi. Izveidoti propulsijas iekārtu matemātiskie modeļi programmā MathCAD, kurā veikta matemātisko modeļu simulācija un propulsijas iekārtas parametru optimizācija. Izstrādāta parametru optimizācijas metodika robotizētu mehānisku sistēmu pētīšanai programmā MathCAD, pielietojot slīdošu parametru. Izstrādāta metode peldoša robota korpusa kustības modelēšanai sadalot objektu 2 apakšsistēmās: propulsīvā orgāna dinamiskā vilces spēka noteikšana; korpusa dinamika no propulsīvā orgāna impulsiem. Piedāvāta propulsijas iekārta ar mainīgu aktīvās darba virsmas laukumu kā efektivitātes paaugstināšanas līdzekli. Veikta propulsijas iekārtas (ar mainīgu aktīvās darba virsmas laukumu un dažādu tipu ierosmēm) matemātisko modeļu izveide un to datorsimulācija. Apskatīta peldoša objekta vadība ar minēto propulsijas iekārtu bez atsevišķiem vadības orgāniem – kustība uz priekšu, atpakaļ, pa labi, pa kreisi. Parādīta propulsijas (ar laukuma maiņu) iekārtas robota sintēzes metode. Izstrādāts trīsdimensionāls peldoša objekta modelis ar sešām brīvības pakapēm un apkārtējās vides iedarbību. Ņemti vērā tādi kustību ietekmējošie faktori kā vējš, straume, viļņi un propulsijas iekārta. Pielikumā ievietoti gaisa pretestības koeficientu mērījumi vēja tunelī, procesa un eksperimentu rezultāti. Darbā norādītie propulsijas iekārtu modeļi, metodes un paņēmieni ir izmantojami kā teorētiskās un praktiskās bāzes pamats, lai turpinātu konkrētā objekta pētniecību.


Atslēgas vārdi
6DOF model, floating robot, propulsion system

Kovals, Edgars. Peldošu objektu dinamikas analīze. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2012. 129 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196