پایداری دینامیکی رول ربات خودکار زیرآبی با فرم بدنه شبه ماهی
نویسندگان
1 دانشجوی دکترا / دانشکده مهندسی دریا دانشگاه صنعتی امیر کبیر
2 صنعتی امیرکبیر*مهندسی دریایی
doi
10.22060/mej.2019.15237.6066چکیده
ربات خودکار زیرآبی طراحی شده با فرم بدنه نوین شبهماهی برای هدف بازرسی خطوط لوله و کابل زیردریا مورد ارزیابی هیدرودینامیکی قرار گرفته است. افزایش پایداری دینامیکی ربات بازرس زیرآبی علاوه بر افزایش قابلیت حفظ مسیر حرکت ربات، موجب تسهیل در کنترل رفتار دینامیکی آن در محیط پراغتشاش اعماق دریا میشود. پس از بیان معادلات حرکت حاکم بر وسیله، گشتاور هیدرودینامیکی وارد بر بدنه از طرف جریان سیال آب با مدلسازی عددی در دینامیک سیالات محاسباتی استخراج شده است. ربات به عنوان جسم صلب و جریان اطراف آن به صورت پایا و تراکمناپذیر فرض شده است. با بیان ارتباط خطی بین گشتاور هیدرودینامیکی و سرعت زاویهای جریان، ضریب هیدرودینامیکی خطی بازدارنده یا میرایی مورد نیاز محاسبه شده است. به کمک ضریب هیدرودینامیکی بازدارنده استخراج شده، پایداری دینامیکی ربات حول محور طولی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای اطمینان از صحت نتایج، یافتههای پژوهش حاضر با دادههای آزمایشگاهی بدنه متقارن محوری متعلق به دپارتمان هیدرودینامیک کشتی مرکز تحقیقات دیوید تیلور مقایسه شده است؛ یافتههای عددی تطابق خوبی را با آزمایش نشان میدهد. نتایج نشان میدهد که پایداری دینامیکی رول برای ربات با فرم بدنه پیشنهادی با مقطع مثلثی در این مقاله 10 برابر بیشتر از رباتهای با فرم بدنه رایج متقارن محوری با مقطع دایروی است.
