Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Polimery

1 2025

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: symetryczny układ warstw krzyżowych

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Energy-efficient propeller-driven climbing robot design based on glass-fiber reinforced polymer

Abouhussein Omar Abdelaziz, Fouly Ahmed

Polimery

2025

Vol. 70, nr 7-8

455--466

Three techniques were investigated to optimize the performance of a propeller-driven climbing robot: i) materials optimization using glass fiber reinforced polymer (GFRP) laminates with three distinct configurations – symmetric cross-layer (0°/90°), antisymmetric cross-layer (0°/90°), and antisymmetric angle-layer (±45°), ii) optimization of the robot chassis structural topology using density-based methods, and iii) laminate thickness (0.5–3.0 mm) and fiber content (50–70 v%). Optimal performance was achieved for an antisymmetric angle-layer configuration of 2.2 mm with 60 v% fiber content, resulting in a weight reduction (6.8%). Combined with a topologically optimized chassis design (20.1% weight reduction), the entire system achieves a 23.5% weight reduction, which translates into energy savings (23.6% torque reduction and 17.3% thrust reduction) while maintaining structural integrity. These results set a new standard for energy-efficient climbing robot designs, thanks to the synergistic optimization of materials and structures.

Z badano trzy techniki w celu optymalizacji wydajności napędzanego śmigłem robota wspinaczkowego: i) optymalizacja materiałów przy użyciu laminatów na bazie wzmocnionego włóknem szklanym polimeru (GFRP) o trzech konfiguracjach — symetrycznej warstwie poprzecznej (0°/90°), antysymetrycznej warstwie poprzecznej (0°/90°) i antysymetrycznej warstwie kątowej (±45°), ii) optymalizacja topologii strukturalnej podwozia robota przy użyciu metod opartych na gęstości oraz iii) grubości laminatu (0,5–3,0 mm) i zawartości włókien (50–70 v%). Optymalną wydajność uzyskano dla antysymetrycznej konfiguracji warstwy kątowej 2,2 mm z zawartością włókien 60 v%, co skutkowało redukcją masy (6,8%). W połączeniu z topologicznie zoptymalizowaną konstrukcją podwozia (redukcja masy o 20,1%) cały system osiągnął 23,5% redukcję masy, co przekłada się na oszczędność energii (redukcja momentu obrotowego o 23,6% i redukcja ciągu o 17,3%) przy zachowaniu integralności struktury. Wyniki te wyznaczają nowy standard w dziedzinie energooszczędnych konstrukcji robotów wspinaczkowych, dzięki synergicznej optymalizacji materiałów i konstrukcji.