ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГЛУБОКОВОДНОГО ИНДУКЦИОННОГО ДАТЧИКА СКОРОСТИ

 Предмет исследования.Рассмотрены особенности конструирования глубоководного индукционного датчика скорости. Описан принцип его работы, построена компьютерная конечно-элементная модель. Оптимизированы конструктивные параметры по критерию повышения прочности индукционного датчика. Метод исследования. Исследование выполнено с применением метода конечных элементов в пакете прикладных программ ANSYS Workbench. Расчеты проведены в модуле Static Structural с учетом распределенной нагрузки, имитирующей внешнее гидростатическое давление. С целью определения зависимости механических напряжений от конструктивных параметров использована параметрическая модель, в которой исследуемые параметры варьировались в заданных пределах. При расчетах все материалы приняты изотропными. Основные результаты. Методом конечно-элементного анализа получены результаты расчета напряженно-деформированного состояния индукционного датчика скорости под воздействием внешнего гидростатического давления. Исследовано влияние конструктивных параметров корпуса датчика и армирующего элемента на максимальные напряжения, возникающие в конструкции. Приведены рекомендации выбора конструктивных параметров для увеличения прочности индукционного датчика, подтвержденные компьютерным моделированием. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть применены при модернизации, проектировании и конструировании новых индукционных датчиков скорости, работающих при повышенных гидростатических давлениях.

 1.      Bingham B., Foley B., Singh H. et al. Robotic tools for deep water archaeology: Surveying an ancient shipwreck with an autonomous underwater vehicle // Journal of Field Robotics. 2010. V. 27. N 6. P. 702–717.doi: 10.1002/rob.20350

2.      Ramadass G.A., Ramesh S., Subramanian A.N., Sathianarayanan D., Ramesh R., Harikrishnan G., Pranesh S.B., DossPrakash V., Atmanand M.A. Deep ocean mineral exploration in the Indian Ocean using Remotely Operated Vehicle (ROSUB 6000) // Proc. IEEE Underwater Technology. Chennai, India, 2015.Art. 7108320. doi: 10.1109/UT.2015.7108320

3.      Хребтов А.А., Кошкарев В.Н., Осюхин Б.А., Виноградов К.А., Чернявец В.В. Судовые измерители скорости (справочник). Л.: Судостроение,1978. 288 с.

4.      Chakradhara Rao Ch., Pushpalatha P., Aditya Sundar N. GPS based vehicle navigation system using Google maps // International Journal of Computer Science and Information Technologies. 2013. V. 4. N 6. P. 979–982.

5.      Степанов О.А. Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации // Гироскопия и навигация. 2002. № 1 (36). С. 23–45.

6.      Siergiejczyk M., Krzykowska K., Rosinski A. Parameters analysis of satellite support system in air navigation // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2015. V. 1089.
P. 673–678. doi:10.1007/978-3-319-08422-0_95

7.      Leonard J.J., Bahr A. Autonomous underwater vehicle navigation / In: Springer Handbook of Ocean Engineering. Springer, 2016.P. 341–357. doi: 10.1007/978-3-319-16649-0_14

8.      Yang Y.X., Li J.L., Wang A.B. et al. Preliminary assessment of the navigation and positioning performance of BeiDou regional navigation satellite system // Science China Earth Sciences. 2014. V. 57. N 1. P. 144–152. doi: 10.1007/s11430-013-4769-0

9.      Аванесов Ю.Л., Воронов А.С., Евстифеев М.И. Компьютерное моделирование прочностных характеристик датчика индукционного лага // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 4. С. 738–744. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-738-744

10.   Саранчин А.И., Полковников В.Ф., Завьялов В.В. Индукционный электронный лаг ИЭЛ-2М: Учеб. пособие. Владивосток, 2003. 40 с.

11.   Дмитриев С.П., Зиненко В.М., Литвиненко Ю.А. Анализ коррекции и демпфирования инерциальной навигационной системы средней точности с использованием относительного лага // Гироскопия и навигация. 2012. № 2. С. 28–33.

12.   Joon L., You-Chol L. Transfer alignment considering measurement time delay and ship body flexure // Journal of Mechanical Science and Technology. 2009. V. 23. N 1.
P. 195–203. doi: 10.1007/s12206-008-0821-y

13.   Li Q., Sun F., Yu F., Gao W. The use of adaptive network-based fuzzy inference system for marine AHRS // Gyroscopy and Navigation. 2014. V. 5. N 2. P. 108–112. doi: 10.1134/S2075108714020059

14.   Батовкин В.И., Кочанов В.Ю., Тарачова В.М. Влияние геометрических параметров на эксплуатационные характеристики конических глубоководных иллюминаторов // Всеукраїнська науково-технічна конференція з міжнародною участю Конструювання, міцність та надійність суден, морських технічних засобів і інженерних споруд. Николаев, Украина, 2014.

15.   Дибир А.Г., Макаров О.В., Пекельный Н.И., Юдин Г.И., Гребенников М.Н. Практические расчеты на прочность конструктивных элементов. Ч. I. Учеб. пособие. Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 2007. 102 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License