OPTIMIZATION OF THE MOTION OF A BODY WITH AN INTERNAL MASS UNDER QUADRATIC RESISTANCE

F. L. Chernousko; Черноусько Ф. Л.

doi:10.31857/S2686740023060044

OPTIMIZATION OF THE MOTION OF A BODY WITH AN INTERNAL MASS UNDER QUADRATIC RESISTANCE

Authors: Chernousko F.L.¹
Affiliations:
1. A.Yu. Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 513, No 1 (2023)
Pages: 81-87
Section: МЕХАНИКА
URL: https://rjmseer.com/2686-7400/article/view/651830
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740023060044
EDN: https://elibrary.ru/GLNGPB
ID: 651830

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Rectilinear motion of a body controlled by a movable internal mass in a medium with a quadratic resistance is considered. Conditions are obtained that ensure translation of the body with a velocity changing periodically. The average speed of the motion is determined. Conditions that guarantee the maximum average speed are established.

Keywords

dynamics, optimization, mobile robot

About the authors

F. L. Chernousko

A.Yu. Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: chern@ipmnet.ru
Russia, Moscow

References

Нагаев Р.Ф., Тамм Е.А. Вибрационное перемещение в среде с квадратичным сопротивлением движению // Машиноведение. 1980. № 4. С. 3–8.
Герасимов С.А. О вибрационном полете симметричной системы // Известия вузов. Машиностроение. 2005. № 8. С. 3–7.
Черноусько Ф.Л. Оптимальные периодические движения двухмассовой системы в сопротивляющейся среде // Прикладная математика и механика. 2008. Т. 72. Вып. 2. С. 202–215.
Егоров А.Г., Захарова О.С. Оптимальное по энергетическим затратам движение виброробота в среде с сопротивлением // Прикладная математика и механика. 2010. Т. 74. Вып. 4. С. 620–632.
Егоров А.Г., Захарова О.С. Оптимальное квазистационарное движение виброробота в вязкой среде // Известия вузов. Математика. 2012. № 2. С. 57–64.
Liu Y., Wiercigroch M., Pavlovskaya E., Yu.Y. Modeling of a vibro-impact capsule system // International Journal of Mechanical Sciences. 2013. V. 66. P. 2–11.
Liu Y., Pavlovskaya E., Hendry D., Wiercigroch M. Optimization of the vibroimpact capsule system // Journal of Mechanical Engineering. 2016. V. 62. P. 430–439.
Fang H.B., Xu J. Dynamics of a mobile system with an internal acceleration-controlled mass in a resistive medium // Journal of Sound and Vibration. 2011. V. 330. P. 4002–4018.
Xu J., Fang H. Improving performance: recent progress on vibration-driven locomotion systems // Nonlinear Dynamics. 2019. V. 98. P. 2651–2669.
Tahmasian S., Jafaryzad A., Bulzoni N.L., Staples A.E. Dynamic analysis and design optimization of a drag-based vibratory swimmer // Fluids. 2020. V. 5. № 1. https://doi.org/10.3390/fluids5010038
Tahmasian S. Dynamic analysis and optimal control of a drag-based vibratory systems using averaging // Nonlinear Dynamics. 2021. V. 104. P. 2201–2217.
Черноусько Ф.Л., Болотник Н.Н. Динамика мобильных систем с управляемой конфигурацией. М.: Физматлит, 2022. 464 с.