МОБИЛЬНЫЕ ЛИДАРЫ. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «ЛИДАР – ОСНОВАНИЕ»
Лазерное зондирование атмосферы началось в России в 1965 г. Дистанционность лазерных измерений, возможность определять характеристики воздушной среды, получать самые разные сведения о свойствах атмосферы на различных высотах, хорошее пространственно-временное разрешение, связанное с малой длительностью импульса и высокой частотой повторения импульсов лазера, делают во многих случаях метод лазерного зондирования незаменимым.
Лазерным прибором зондирования, имеющим огромные преимущества в сравнении с акустическими приборами и радиолокаторами, является лидар.
В статье представлена проводимая Институтом оптики атмосферы СО РАН совместно с кафедрой точного приборостроения Томского политехнического университета работа по проектированию и расчету силовых элементов механической системы «Излучатель лидара - основание лидара - автомобиль».
Лидары применяются как в стационарном, так и мобильном вариантах. Например, лидар устанавливается на автомобиле ПАЗ (автобусе).
Механическая система «Излучатель лидара - основание лидара - автомобиль» в рабочем режиме испытывает вибрационные механические воздействия со стороны работающего на холостом ходу двигателя автомобиля, который служит генератором электропитания связанных с лидаром систем (навигационной, телевизионной, газоанализа, метеосистемы, информационной). Вибрации, возникающие как в отдельных узлах, так и в целом в конструкции силовых элементов основании лидара, передаются на излучатель, и при значительном расстоянии до зоны зондирования амплитуда колебаний, составляющая доли милиметров у излучателя, превращаются в десятки метров на объекте.
Вибрации и колебания корпуса автомобиля могут привести к изменению положения светового пятна лазерного излучения на зондируемом объекте, как за счет разъюстировки оптического тракта, так и за счет колебаний зеркал системы наведения, расположенных на крыше автомобиля.
Создание оптимальной конструкции основания (выбор кинематической схемы, подбор сечения силовых несущих элементов конструкции, применение гасителей демпферов колебаний) позволяет избегать негативного влияния внешних воздействий.
Для принятия конструкторских решений при разработке механической системы «Излучатель лидара - основание лидара - автомобиль» необходимо знать частоту и амплитуду вибрации разных участков корпуса автомобиля при работе двигателя автомобиля, а также амплитуду колебаний корпуса при порывах ветра.
В [1] показано, что колебания линии прицела лидара зависят от технических характеристик основания, на которое он установлен. Устранение (уменьшение) этих колебаний возможно, во-первых, установкой лидара на основание, не связанное с салоном автомобиля и, во-вторых, дополнительно установкой лидара на амортизаторы, обладающие способностью диссипации энергии внешних воздействий.
Повышение стабильности в пространстве линии прицела лидара возможно за счет установки последнего на раме. Рама имеет возможность небольших угловых отклонений, т.к. устанавливается на упруго-вязких опорах, расположенных по периметру корпуса. Для повышения эффективности гашения колебаний в раме нужно конструктивно обеспечить необходимую маятниковость. Такое техническое решение позволяет, во-первых, автоматически поддерживать направление рамы по вертикали места и, во-вторых, в рабочем режиме лидара исключать механические воздействия от работающего двигателя автомобиля на оптическую систему лидара за счет диссипации энергии в упруго-вязких опорах.
Конструкция основания лидара имеет свои собственные механические характеристики (резонансные частоты, жесткость и прочность). Для анализа влияния внешних воздействий на лидар в рабочем режиме при эксплуатации мобильного варианта лидара использован номограммный метод расчета вибрационных параметров основания лидара в комплексе с методом конечных элементов.
Суть предлагаемого метода заключается в следующем. Базовая конструкция основания лидара имеет конфигурацию замкнутой по кругу фермы. За целевые функции берутся собственные частоты и жесткость конструкции основания. В процессе расчета определяется их изменение в зависимости от вариации размеров и конфигурации основания (сечение и длина стоек, количество секций, диаметр основания).
С использованием программных продуктов T-Flex CAD 2D/3D (3D моделирование) и T-Flex Анализ (метод конечных элементов) проводится статический и динамический анализ конструкции основания. По результатам анализа строятся номограммы, показывающие:
- зависимость величины деформации основания лидара от размеров основания, сечения укосин и количества секций при нагрузке в 1 кг;
- зависимость собственной частоты основания от размеров основания, сечения укосин и количества секций.
Статический анализ показывает, что с увеличением диаметра замкнутой рамной конструкции основания лидара деформация ее при одной той же нагрузке увеличивается, причем увеличение практически линейное. При увеличении количества секций деформация конструкции уменьшается.
Динамический анализ показывает, что с увеличением диаметра основания собственная частота конструкции основания уменьшается, с увеличением сечения стоек и с увеличением количества укосин собственная частота увеличивается.
Предложенный способ определения характеристик основания лидара путем совмещения метода конечных элементов и номограммного метода позволяет получать зависимости изменения собственной частоты и деформации конкретной механической конструкции при изменении ее параметров, а, главное, получать их численные значения.
Результаты аналитических исследований с достаточно хорошей точностью подтверждаются экспериментальными исследованиями.
Таким образом, на основании выполненных исследований предложена научно обоснованная методика расчета оригинальной конструкции основания лидара, представляющего собой сложную статически неопределимую механическую систему.
Экспериментальный статический анализ уменьшенной физической модели конструкции основания лидара, а так же испытание ее на вибростенде (модальный анализ) с хорошей точностью подтверждают результаты расчета. Сходимость расчетных результатов с экспериментальными составляет около 7%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дмириев В.С., Костюченко Т.Г., Янгулов В.С., В.В. Теплоухов. Мобильные лидары. Влияние внешних механических воздействий на точность прицеливания лидара //Известия Томского политехнического университета, 2007 - т. 311, - № 2. - c. 30-33
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 90 KB...
10 12 2019 23:30:28
Статья в формате PDF 276 KB...
09 12 2019 9:20:29
Статья в формате PDF 163 KB...
08 12 2019 7:23:18
Ф Р И-терапия ( С Е М-терапия) основана на использовании материалов с управляемой энергетической структурой (CEM – Controlled Energy Material). Излучателем сверхслабых излучений К В Ч-диапазона при интенсивности 10–16–10–20 Вт/см2 является диод Ганна. Представлена оценка влияния фонового миллиметрового излучения на стафилококки, на нативную кровь, а также на вегетативный статус пациента гипертонической болезнью в сравнительном аспекте по графикам циркадных ритмов пульса при приеме: препаратов, не влияющих на ритм сердца; структурированной воды, активированной посредством аппарата «Cem-Tech»; полной дозы препарата лодоза; воды, содержащей информацию о порошкообразном лодозе. Рассмотренная индивидуальная динамика параметров ритмограммы, вычисленных на основе регистрации 500 межпульсовых интервалов, оценивалась с вычислением показателей уровня статистической значимости различий. Показано, что прием препарата Лодоз и воды содержащей информацию о препарате Лодоз сопровождается сходными изменениями, как частоты пульса, так и внутренней структуры информационного паттерна HRV. Динамика параметров ритма сердца свидетельствует о мобилизации холинергических механизмов регулирования. ...
07 12 2019 22:24:22
Цитомегаловирусная инфекция ( Ц М В И) относится к числу самых распространенных вирусных заболеваний. Наиболее уязвимыми являются плод и новорожденный. Целью данного исследования явилась ранняя диагностика нарушений внутриутробного состояния плода у беременных с Ц М В И. Благодаря разработке новой ультразвуковой аппаратуры, основанной на эффекте Допплера проводились исследования кровотока в магистральных сосудах, а именно маточных артериях. Согласно поставленной цели по разработанной нами методике были рассмотрены анкеты клинико-лабораторного исследования у беременных с Ц М В И. Всего обследовано 115 женщин с различными сроками беременности и 40, составляющих контрольную группу. Из общего числа беременных у 64 (55,7 %) Ц М В И протекала в легкой форме, первично-латентную инфекцию наблюдали у 48 (41,7 %) пациенток. Ультразвуковое сканирование проводилось в разные сроки беременности, преимущественно во II-III триместрах, однако, по показаниям в некоторых случаях У З И осуществляли и в более ранние сроки. Исследование проводилось на аппарате «Aloka» 1700 SSD с допплерометрическим блоком пульсирующей волны, с использованием трансдьюсеров 3,5 и 5 м Гц и трансвагинальным датчиком 6,5 м Гц. При допплерографии в акушерстве применяется качественный анализ кривых скоростей кровотока ( К С К). Определяются систоло-диастолическое соотношение ( С Д О), индекс резистентности ( И Р), пульсовый индекс ( П И). В нашем исследовании наиболее неблагоприятным признаком явилось появление дикротической выемки на фоне двухстороннего нарушения маточно-плацентарного кровотока. У беременных с латентной формой Ц М В И нами выявлена также ассиметрия маточно-плацентарного кровотока. Изменение кровотока в правой М А более выражено, что, по-видимому связано с наличием плацентации одноименной стороны. Снижение маточно-плацентарного кровотока в правой М А постепенно приводит к снижению в левой М А, и связано с наличием морфологических изменений в плаценте. Более выраженные нарушения маточно-плацентарного кровотока встретились у беременных с С З Р П. Из этого следует, что основная причина гипотрофии – это нарушение маточно-плацентарного кровотока. ...
06 12 2019 19:35:47
Статья в формате PDF 269 KB...
05 12 2019 15:55:10
Статья в формате PDF 111 KB...
04 12 2019 16:51:10
Статья в формате PDF 274 KB...
03 12 2019 16:35:48
Статья в формате PDF 581 KB...
30 11 2019 16:57:14
Статья в формате PDF 127 KB...
29 11 2019 12:46:51
Рассматриваются особенности изменения растительности и почв на протяжении пяти историко-экологических этапов трансформации восточноевропейских степей во второй половине голоцена. Получены оценки поступающей в почву фитомассы, величина изымаемой продукции (в массовом выражении и через энергетические эквиваленты), а также величины энергии, формируемой в процессе гумусообразования. Установлено, что за 5000 лет отношение энергии расхода-прихода растительного вещества изменилось от 1:28 до 1:0,4, а ежегодное поступление гумуса в почвы снизилось с 5,4 до 1,6 М Дж/кв. м. ...
28 11 2019 0:23:51
Приводятся результаты исследования восстановления пашен, заброшенных при развитии негативных криогенных процессов и явлений и деформации поверхности. Этот опыт восстановления может использоваться и на долинных сельскохозяйственных угодьях, где распространены близкозалегающие подземные льды, вызывающие деформацию поверхности при мелиоративных воздействиях. ...
25 11 2019 10:13:38
Статья в формате PDF 276 KB...
24 11 2019 20:12:48
Статья в формате PDF 115 KB...
23 11 2019 7:46:30
Статья в формате PDF 121 KB...
22 11 2019 1:28:45
Статья в формате PDF 150 KB...
21 11 2019 21:20:34
Статья в формате PDF 355 KB...
20 11 2019 18:19:18
Статья в формате PDF 138 KB...
19 11 2019 13:58:56
Статья в формате PDF 126 KB...
18 11 2019 13:10:28
Статья в формате PDF 104 KB...
17 11 2019 7:17:17
Статья в формате PDF 119 KB...
16 11 2019 1:44:31
Статья в формате PDF 92 KB...
15 11 2019 20:17:29
Статья в формате PDF 807 KB...
14 11 2019 21:39:59
Бесплодие является одним из главным заболеванием коров. По причине непригодности к воспроизводству из стад выбывает более половины животных. По этой причине сельскохозяйственные предприятия терпят существенные убытки. В настоящее время в производстве требуются современные методы лечения, которые отличались бы высокой эффективностью, широким спектром действия, низкозатратностью. Авторы считают, что такой инновационной технологией является лечение нарушения воспроизводительной системы коров и телок с использованием метода криотерапии и озонированными гомеопатическими препаратами. ...
13 11 2019 22:27:40
Статья в формате PDF 141 KB...
12 11 2019 11:52:30
Статья в формате PDF 106 KB...
11 11 2019 0:40:53
Статья в формате PDF 146 KB...
10 11 2019 10:47:32
Статья в формате PDF 110 KB...
09 11 2019 14:45:35
Статья в формате PDF 245 KB...
08 11 2019 0:46:46
Статья в формате PDF 114 KB...
07 11 2019 15:20:27
Статья в формате PDF 108 KB...
06 11 2019 23:38:10
Статья в формате PDF 141 KB...
05 11 2019 7:50:11
Статья в формате PDF 291 KB...
02 11 2019 2:10:27
Статья в формате PDF 108 KB...
01 11 2019 0:15:46
Статья в формате PDF 290 KB...
31 10 2019 17:55:49
Статья в формате PDF 245 KB...
30 10 2019 10:31:15
Статья в формате PDF 107 KB...
29 10 2019 0:15:46
Статья в формате PDF 112 KB...
28 10 2019 21:38:24
Статья в формате PDF 254 KB...
27 10 2019 0:44:23
Статья в формате PDF 151 KB...
26 10 2019 20:36:24
Статья в формате PDF 304 KB...
25 10 2019 14:23:42
Статья в формате PDF 102 KB...
24 10 2019 7:31:49
Статья в формате PDF 168 KB...
23 10 2019 4:57:37
Статья в формате PDF 97 KB...
22 10 2019 2:54:10
Статья в формате PDF 251 KB...
21 10 2019 17:52:28
Статья в формате PDF 102 KB...
20 10 2019 9:44:23
Статья в формате PDF 111 KB...
19 10 2019 7:55:31
Статья в формате PDF 104 KB...
17 10 2019 15:14:13
Статья в формате PDF 99 KB...
16 10 2019 19:40:14
Статья в формате PDF 99 KB...
15 10 2019 1:33:27
Статья в формате PDF 123 KB...
14 10 2019 1:16:35
Статья в формате PDF 255 KB...
13 10 2019 20:40:53
Статья в формате PDF 125 KB...
12 10 2019 13:31:37
В листьях древесных пород и травянистой растительности определены корреляционные зависимости между Mn, Cr, Ni, Cu, Ti, Pb, Zn, Co в условиях геохимического фона и на колчеданных месторождениях. ...
11 10 2019 14:52:56
Статья в формате PDF 299 KB...
10 10 2019 16:16:58
Статья в формате PDF 1728 KB...
08 10 2019 19:15:14
Статья в формате PDF 119 KB...
07 10 2019 8:11:21
Статья в формате PDF 114 KB...
06 10 2019 22:49:48
Статья в формате PDF 115 KB...
03 10 2019 21:13:32
Статья в формате PDF 303 KB...
02 10 2019 7:51:39
Статья в формате PDF 121 KB...
29 09 2019 11:16:53
Статья в формате PDF 94 KB...
28 09 2019 18:40:44
Статья в формате PDF 133 KB...
27 09 2019 18:51:16
Статья в формате PDF 127 KB...
26 09 2019 15:27:33
Статья в формате PDF 105 KB...
24 09 2019 19:21:45
Статья в формате PDF 131 KB...
23 09 2019 13:23:49
Статья в формате PDF 139 KB...
22 09 2019 5:43:44
Статья в формате PDF 167 KB...
21 09 2019 21:56:42
Статья в формате PDF 112 KB...
20 09 2019 10:17:41
Статья в формате PDF 269 KB...
19 09 2019 23:16:45
Статья в формате PDF 114 KB...
18 09 2019 9:59:30
Статья в формате PDF 113 KB...
17 09 2019 21:32:29
Статья в формате PDF 133 KB...
16 09 2019 23:33:11
Статья в формате PDF 117 KB...
15 09 2019 18:49:19
Статья в формате PDF 311 KB...
14 09 2019 9:43:34
Статья в формате PDF 92 KB...
13 09 2019 19:52:37
Статья в формате PDF 125 KB...
12 09 2019 4:49:31
Статья в формате PDF 126 KB...
11 09 2019 18:28:39
Статья в формате PDF 259 KB...
10 09 2019 10:51:27
В эксперименте на половозрелых крысах Wistar исследованы особенности регенерации суставного хряща коленного сустава после имплантации в зону повреждения гранулированного минерального компонента костного матрикса ( М К К М), полученного по оригинальной технологии. Установлено, что М К К М имеет упорядоченную высокопористую структуру, близкую к естественной архитектонике костного матрикса и химический состав, соответствующий минеральному составу кости. М К К М обладает выраженными хондро- и остеиндуктивными свойствами, обеспечивает пролонгированную активизацию репаративного процесса, ускоренное органотипическое ремоделирование и восстановление поврежденного суставного хряща. ...
09 09 2019 23:21:44
Статья в формате PDF 114 KB...
08 09 2019 6:19:14
Статья в формате PDF 136 KB...
07 09 2019 1:17:53
Статья в формате PDF 106 KB...
06 09 2019 14:40:29
Статья в формате PDF 251 KB...
05 09 2019 22:31:28
Статья в формате PDF 111 KB...
04 09 2019 8:40:15
Статья в формате PDF 293 KB...
03 09 2019 9:33:29
Статья в формате PDF 133 KB...
02 09 2019 3:35:14
Статья в формате PDF 111 KB...
01 09 2019 8:10:15
Статья в формате PDF 391 KB...
31 08 2019 18:54:26
Статья в формате PDF 129 KB...
29 08 2019 20:32:45
Получено, что на 30‒й день холодовой адаптации на низкие дозы норадреналина реактивность системного давления больше контроля, а на большие дозы меньше контроля. Реактивность артерий конечности была на все дозы норадреналина меньше контроля. Нами впервые показано, что прессорное действие норадреналина на периферические артерии уменьшается на все дозы после адаптации к холоду, что способствует большему кровотоку и усилению прогрева тканей. Из данной работы следует, что дозированное действие холодного климата может способствовать уменьшению спазма артерий на норадреналин и поэтому, дозированный холод может помогать в лечении гипертонической болезни. ...
28 08 2019 15:19:23
Статья в формате PDF 109 KB...
27 08 2019 19:55:40
Статья в формате PDF 327 KB...
26 08 2019 21:59:48
Статья в формате PDF 120 KB...
25 08 2019 22:36:49
Статья в формате PDF 91 KB...
24 08 2019 10:54:47
Статья в формате PDF 103 KB...
23 08 2019 14:31:54
Статья в формате PDF 125 KB...
22 08 2019 17:33:46
Статья в формате PDF 329 KB...
21 08 2019 18:58:20
Статья в формате PDF 105 KB...
20 08 2019 1:20:37
Статья в формате PDF 171 KB...
19 08 2019 21:23:56
Статья в формате PDF 104 KB...
18 08 2019 17:58:44
Статья в формате PDF 154 KB...
17 08 2019 19:28:40
Статья в формате PDF 114 KB...
16 08 2019 8:12:57
Методика диагональной сегментарной амплитудометрии, заключающаяся в регистрации амплитуды колебаний активного и реактивного сопротивления тканей человеческого организма, широко используемая в медицинской практике, начинает применяться в спорте для контроля за функциональным состоянием спортсменов в различные периоды учебно-тренировочного процесса. Результаты, полученные данным методом, показывают, что различия в проводимости тканей определяются видом спорта, а также квалификацией спортсменов. Проводимость тканей более устойчива в подготовительный период по сравнению с соревновательным. Суммарная нестабильность проводимости тканей выше на соревнованиях более высокого уровня. ...
15 08 2019 3:48:15
Статья в формате PDF 314 KB...
14 08 2019 1:53:46
Статья в формате PDF 98 KB...
13 08 2019 10:30:35
По результатам измерений ширины годичных слоев на рабочей части керна и определения радиального роста дерева, и последующей идентификации по ним статистической закономерности, выполняют прогнозирование на ретроспективу на число лет с начала рабочей зоны керна до момента начала жизни измеряемого учетного дерева. ...
12 08 2019 16:14:26
Статья в формате PDF 112 KB...
11 08 2019 11:38:15
В статье показано увеличение интереса граждан России к истории и культуре стран ислама. Это связано с повышением политической активности этих стран и расширением их туристического сервиза. ...
10 08 2019 6:38:41
Статья в формате PDF 266 KB...
09 08 2019 5:10:23
Статья в формате PDF 111 KB...
07 08 2019 0:53:51
Статья в формате PDF 126 KB...
06 08 2019 8:29:47
Статья в формате PDF 110 KB...
05 08 2019 5:57:15
В статье рассмотрены реакции 1,3-дегидроадамантана, относящегося к напряженным мостиковым [3.3.1]пропелланам, с диметилтрисульфидом. Установлено, что при взаимодействии образуются 1,3-бис(метилтио)адамантан, 1-(метилдитио)-3-(метилтио)адамантан и 1,3-бис(метилдитио)адамантан в соотношении 1:4,5:1. Структуры полученных соединений подтверждены методами хромато-масс-спектометрии и Я М Р1 Н-спектроскопии. Выход целевого 1-(метилдитио)-3-(метилтио)адамантана составляет 50 %. Было предположено, что реакция протекает по радикальному механизму. Приведено описание эксперимента. ...
04 08 2019 7:31:29
Статья в формате PDF 130 KB...
03 08 2019 18:30:21
Статья в формате PDF 151 KB...
02 08 2019 2:10:33
Статья в формате PDF 286 KB...
01 08 2019 7:41:19
Статья в формате PDF 124 KB...
31 07 2019 17:15:54
Статья в формате PDF 113 KB...
30 07 2019 7:14:59
Статья в формате PDF 129 KB...
29 07 2019 11:11:25
Статья в формате PDF 117 KB...
28 07 2019 10:41:29
В исследовании изучена возможность оптимизации терапии больных урогенитальным хламидиозом, на основе внедрения новой методики цитокининдуцированного определения чувствительности к лекарственным средствам. Под наблюдением находилось 240 больных урогенитальным хламидиозом обоего пола, в возрасте от 18 до 65 лет. В результате применения цитокининдуцированной методики определения чувствительности к лекарственным средствам, удалось значительным образом повысить эффективность терапии больных хламидиозом. ...
27 07 2019 4:37:36
Статья в формате PDF 311 KB...
26 07 2019 12:57:10
Статья в формате PDF 96 KB...
25 07 2019 13:17:41
Статья в формате PDF 100 KB...
24 07 2019 8:49:49
Статья в формате PDF 251 KB...
23 07 2019 16:51:11
Статья в формате PDF 130 KB...
22 07 2019 16:35:26
Статья в формате PDF 114 KB...
21 07 2019 10:18:10
Статья в формате PDF 103 KB...
20 07 2019 1:55:39
Статья в формате PDF 704 KB...
18 07 2019 20:56:57
Статья в формате PDF 115 KB...
17 07 2019 14:13:15
Статья в формате PDF 118 KB...
16 07 2019 1:23:37
Статья в формате PDF 110 KB...
15 07 2019 19:12:48
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: