Динамика деформируемых механических систем с изменяемой геометрией за счёт обратного пьезоэлектрического эффекта

Abstract

Миниатюризация современного машиностроения требует новых подходов к проектированию и созданию миниатюрных машин (роботов), на основе синтеза механики, физики, информатики и кибернетики. Широко применяются эффекты электромагнитоупругости в твёрдых телах (пьезоэлектрические, магнитострикционные) и электрореологические и магнитореологические. Большую роль в процессе миниатюризации играет получение новых композиционных и сверхчистых материалов типа пьезомагнитокерамик, пьезомагнитополимеров, метаматериалов, смартматериалов и т.д. В работе разработаны механико-математические модели деформационного механизма поступательного движения платформ-актуаторов для роботов шаровой и цилиндрической форм за счёт обратного пьезоэлектрического эффекта деформирования и преобразования энергии поверхностных волн, возбуждаемых в пьезоэлектриках, в механические колебания внешней поверхности цилиндра, мембраны, конечностей-стержней типа обобщённой модели Тимошенко для пьезоэлектриков. Это позволило описать математически ряд моделей минироботов, созданных В.Т. Минченей.