- Tytuł:
-
Worm-like locomotion as a problem of nonlinear dynamics
Ruch robaczkowy jako zagadnienie dynamiki nieliniowej - Autorzy:
-
Zimmermann, K.
Zeidis, I. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/280753.pdf
- Data publikacji:
- 2007
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
worm-like motion
modelling
oscillations
non-symmetric friction
peristaltic motion - Opis:
-
Non-pedal forms of locomotion show their advantages in inspection techniques or applications to the medical technology for diagnostic systems and minimally invasive surgery. Observing the locomotion of worms, one recognizes conversion of (mostly periodic) internal and internally driven motions into a change in the external position (undulatory locomotion). This paper presents some theoretical and practical investigations of worm-like motion systems that have the earthworm as a live prototype. The locomotion of worms can be described by introduction of nonlinear non-symmetric frictional forces. In the first part of the paper these systems are modelled in form of straight chains of interconnected mass points. The ground contact can be described by non-symmetric dry friction. The investigations are concentrated on motion in a tube or channel, and on motion on a horizontal pIane as well. In both cases, the body is modeled as a viscous Newtonian fluid. The effect of the mass flow through a cross section on the disturbance and material parameters (viscosity, dimensions) is discussed. The paper presents first prototyp es of technically implemented artificial worms.
Znana w naturze forma transportu i przemieszczania się z miejsca na miejsce bez użycia odnóży, tzw. forma niekrocząca, kryje w sobie ogromny potencjał aplikacyjny w technikach badawczych oraz medycynie, zwłaszcza w diagnostyce i nieinwazyjnej chirurgii. W obserwacji pełzania robaków stwierdza się konwersję ruchu wewnętrznego, lub wewnętrznie indukowanego (głównie periodycznego) w mierzalne przemieszczenie zewnętrzne (tzw. ruch falujący). W pracy przedstawiono badania teoretyczne i uwagi praktyczne na temat sztucznych układów przemieszczających się ruchem robaczkowym, których żywym prototypem może być zwykła dżdżownica. Taki rodzaj transportu opisano poprzez wprowadzenie do modelu matematycznego nieliniowej i niesymetrycznej charakterystyki tarcia. W pierwszej części pracy układy zamodelowano prostymi łańcuchami punktów materialnych. Kontakt z podłożem odwzorowano niesymetryczną siłą tarcia suchego. Analizę skoncentrowano na pełzaniu w rurze i kanale oraz ruchu po poziomej powierzchni. We wszystkich przypadkach poruszające się ciało zamodelowano jako ciecz Newtonowską. Przedyskutowano efekt przepływu masy przez przekrój poprzeczny na zakłócenia w ruchu i zmianę parametrów ciała (lepkość, wymiary). Zaprezentowano również pierwsze prototypy sztucznych robaków przeznaczonych do zadań technicznych. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2007, 45, 1; 179-187
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł