تحلیل استحکامی و فرکانس طبیعی یک ربات زیرآبی کنترل از راه دور (rov) در هوا و آب جهت کاوش در اعماق دریا

در این مقاله با هدف طراحی یک رونده زیرسطحی کنترل از راه دور جهت جستجو و بازرسی از اعماق دریا، با استفاده از نرم افزار abaqus تحلیل تنش و فرکانس طبیعی در خشکی و در زیرآب انجام شده است. برای ایجاد استحکام و شناوری از مواد با استحکام بالا و وزن پایین استفاده شده است تا ربات قابلیت شناوری در شرایط مختلف را داشته باشد. با استفاده از تحلیل فرکانس طبیعی در زیرآب با در نظر گرفتن خواص آکوستیکی سیال آب، تغییرات فرکانس طبیعیrov  مورد تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور از تحلیل آکوستیک در نرم‌ افزار abaqus  استفاده ‌شده و اثرات جرم افزوده در مودهای مختلف ارتعاش وسیله بررسی ‌شده است. نتایج تحلیل تنش rov نشان دهنده استحکام ربات زیرآبی در شرایط مرزی بحرانی در زیرآب در اثر نیروهای هیدرواستاتیک و درگ می‌باشد. در تحلیل فرکانس طبیعی با در نظر گرفتن خواص آکوستیک سیال نشان داده‌ شده است که در مودهای فرکانسی بالاتر، اثر سیال اطراف کمتر شده و میزان جرم افزوده آن در فرکانس‌های بالا کاهش می‌یابد. برای تحلیل سیال اطراف سازه، ابعاد سیال تا جایی که افزایش آن دیگر تغییری بر روی فرکانس‌های سازه ایجاد نکند و فرکانس‌های به‌دست‌آمده همگرا شوند افزوده شده است که حدود 5 برابر ابعاد وسیله در زیرآب است. در این تحقیق نشان داده شد که به خاطر اثرات جرم آب، فرکانس طبیعی وسیله تا 40 درصد کاهش خواهد داشت.

Strength and natural frequency analysis of Remotely Operated Vehicle (ROV) in air and water for deep sea exploration

In This paper aims to design an underwater remotely operated vehicle (ROV) for deep sea search and inspection, using the ABAQUS software, stress and natural frequencies of ROV, onshore and underwater are extracted. High strength and low weight materials have been used to make the ROV float under different conditions. Using natural frequency analysis underwater, considering the acoustic properties of water fluid, the natural frequencies of ROV have been extracted. For this purpose, acoustic analysis has been used in ABAQUS software and the effects of added mass on different modes of vibration of the ROV have been investigated. the stress analysis results show the robustness of the underwater robot at critical boundary conditions due to hydrostatic forces and drag. Natural frequency analysis with has shown that in higher frequency modes, the effect of the surrounding fluid is reduced the effect of added mass at high frequencies. For fluid analysis around the structure, the fluid dimensions are raised until the increase in dimensions no longer changes the structural frequencies. This is about 5 times the size of the device underwater. The study showed that due to the effects of water mass, the device’s natural frequencies will decrease up to 40%.