О возможности применения сетчатых оболочек с несимметрично уложенными нитями в качестве приводов управляемой упругой деформации

Повышенные требования к отсутствию частиц загрязнений в устройствах, применяемых в условиях сверхчистого вакуума, тонких химических, электронных и медицинских технологиях, могут быть удовлетворены за счет использования приводов с разделением «чистой» и рабочей полостей. В статье предложен новый вид таких приводов на основе сетчатых оболочек с неравновесной исходной конфигурацией. Равновесную конфигурацию, к которой стремится оболочка при подаче внутреннего давления, несложно определить путем прямой минимизации полного потенциала системы. Приведен пример цилиндрической сетчатой оболочки, принимающей форму тора при нагружении внутренним давлением, что позволяет на ее основе разрабатывать захваты и другие устройства. Управление величиной жесткости такого устройства сводится к простому изменению давления.
Таким образом, впервые предложено в качестве приводов управляемой упругой деформации использовать сетчатые оболочки с несимметрично уложенными нитями.
Результаты исследования доказывают возможность применения сетчатых оболочек в качестве приводов управляемой упругой деформации.

Литература

[1] Александрова А.Т. Новые способы передачи и формирования движения в вакууме. Москва, Высшая школа, 1979, 69 с.

[2] Александрова А.Т., Васин В.А. Создание идеологии полных комплексных систем вакуумного оборудования (основанных на устройствах и элементах, исключающих трение движения и предназначенных для работы в области микро- и наноэлектроники и других высоких технологий) [Электронный ресурс]. Системотехника, 2009,№7. URL: http://systech.miem. edu.ru/ 2009/vasin.htm (дата обращения: 26 мая 2013).

[3] Бидерман В.Л. Механика тонкостенных конструкций. Статика. Москва, Машиностроение, 1977, 488 с.

[4] Бидерман В.Л., Бухин Б.Л. Уравнения равновесия безмоментной сетчатой оболочки. Изв. АН СССР. Механика твердого тела, 1966, № 1, с. 81—89.

[5] Сорокин Ф.Д. Расчеты сетчатых оболочек при больших перемещениях. Дисс. ... канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1990, 159 с.

[6] Аюшеев Т.В. Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 2005, 212 с.

[7] Сорокин Ф.Д., Чан Ки Ан. Расчет сетчатых оболочек с несимметрично уложенными нитями. Проблемы механики современных машин. Материалы V международной конференции. Улан-Удэ, Изд-во ВСГУТУ, 2012, т. 3, с. 101—104.

[8] Жилин П.А. Векторы и тензоры второго ранга в трехмерном пространстве. Санкт-Петербург, СПбГТУ, 1992, 86 с.

[9] Сорокин Ф.Д. Прямое тензорное представление уравнений больших перемещений гибкого стержня с использованием вектора конечного поворота. Изв. РАН. МТТ, 1994, № 1, с. 164—168.

[10] Casey J., Lam V. A Tensor Method for the Kinematical Analysis of Systems of Rigid Bodies. Mechanism and Machine Theory, 1986, vol. 21, no. 1, pр. 87—97.

[11] Geradin M., Cardona A. Flexible multibody dynamics: A finite element approach. New Jork, JohnWiley & Sons, 2001, 327 p.

[12] Wolfram S. The Mathematica book. Cambridge University Press, 1999, 1470 p.