Stojantiesiems

Įdomioji transporto inžinerija: nuo sumanių robotų iki kelio atitvarų „voratinklių“

Rugsėjo 14, 2015
Jei manote, kad transporto inžinerija – tai tik transporto priemonių projektavimas ir kūrimas, reiškia, kad apie ją nieko nežinote. „Viskas, nuo greitesnių, lengvesnių ir gamtai draugiškesnių transporto priemonių iki robotų, naujų energijos rūšių, pažangiausių saugumo technologijų, vadinamųjų „sumanių“ medžiagų (angl. smart materials) yra transporto inžinerijos sritis“, – pabrėžia Vilniaus Gedimino technikos universiteto  (VGTU) Transporto technologinių įrenginių katedros vedėjas prof. habil. dr. Marijonas Bogdevičius. Jis su mokslininkų komanda „Erdvėlaivio Žemė 2015“ metu susirinkusiems atsakys į klausimą: „Įdomioji transporto inžinerija – kas tai yra?“.
 
„Šiandieninę transporto inžineriją nėra lengva apibrėžti. Ji apima… viską“, – sako profesorius ir jo teiginį patvirtina studentų sukurti išradimai, su kuriais galės susipažinti, apžiūrėti ir net patys išbandyti mokslo festivalio dalyviai. Tarp jų – pneumatinis ekskavatorius, važiuojančios ir kliūtis kelyje atpažįstančios transporto priemonės modelis-robotas, sumanioji roboto ranka, išmanusis transporteris ir tiltinis kranas, vamzdynuose judantis robotas, naujas automatizuotas gaisrų gesinimo įrenginys „Vandens Kalašnikovas“ ir daugelis kitų. Šiandien transporto inžinerija yra plati tarpdisciplininė sritis, sujungianti hidrauliką, pneumatiką, mechaniką, elektroniką, informatiką, medžiagų ir kitus mokslus.
 
Transporto inžinierių „galvos skausmai“
 
Vienas iš šios srities uždavinių – spręsti aktualias transporto problemas gerinant ir greitinant techniką bei technologijas. „Labai aktuali tyrimų sritis yra kuras – norima, kad transporto priemonės jo sunaudotų mažiau, ieškoma įvairių jo alternatyvų, nes siekiama, kad ir mašina važiuotų, bet ir gamtai jis būtų kuo mažiau kenksmingas“, – pasakojo VGTU profesorius.
 
Aplinkos tarša – visiems suprantama problema, bet ne mažiau kenksmingas yra automobilio, jo padangų ir duslintuvų sukeliamas triukšmas. „Jis yra viena iš Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo bibliotekos griuvimo priežasčių, nes pastatas stovi šalia transporto tunelio. Triukšmas – tai slėgio bangos. Jos apkrauna konstrukciją, ši virpa, perduoda virpesius per gruntą į pamatus ir tokiu būdu judina visą pastatą. Ši problema yra pasaulinė – nuo jos ypač kenčia miestų monumentai, paminklai. Nuo to kenčia ir Onos bažnyčia, kuri stovi prie pat judraus kelio“, – apie tai, kas aktualu inžinieriams, o kartu ir visai visuomenei, pasakojo mokslininkas.
 
Ekologija ir transporto poveikis aplinkai – tik keli iš transporto inžinierių „galvos skausmų“. Jiems rūpi ir kaip pačias transporto priemonių konstrukcijas padaryti lengvesnes ar net tokias, kurios po avarijos pačios atsistatytų – šioje srityje aktyviai dirbama su naujosiomis, „sumaniosiomis“ medžiagomis.
 
Idėjų skolinasi iš gamtos
 
Labai svarbi sritis – saugumo technologijos, nes naujos transporto priemonės turi užtikrinti vairuotojo, keleivių, krovinių saugumą. Šioje srityje mokslininkas pasakojo bendradarbiavęs su vokiečiais sprendžiant jiems aktualią kelio atitvarų problemą, mat mums įprastas kelių atitvaras yra tinkamas automobiliams, bet Vokietijos keliuose yra labai daug motociklininkų. Avarijos atveju dėl greičio ir smūgio į atitvarą keleiviai palenda po juo ir stipriai susižaloja.
 
„Ieškojome šiai problemai sprendimo ir sugalvojome atitvarus padaryti voratinklio principu – kad juos sudarytų lynai ir „W“ formos segmentai. Kaip į voratinklį įmetus plunksnelę tinklas nesuplyšta, taip mes, pasiskolinę šią gamtos idėją, sukūrėme tokius atitvarus, kad į juos atsitrenkus šie sugertų energiją ir sustabdytų transporto priemonę“, – pasakojo Transporto technologinių įrenginių katedros vedėjas.
 
VGTU profesorius pabrėžė, kad idėjų skolinimasis iš gamtos – įprasta praktika, mat transporto inžinerija yra sritis, kurioje reikia įžvalgumo, vaizduotės ir kūrybos. Profesorius net atskleidė metodiką, kuri gali padėti iš prigimties mažiau kūrybingiems inžinieriams: „Kad galėtum sukurti kažką įdomesnio, reikia turėti problemą, kurią reikia spręsti, žinoti medžiagų fizines ir mechanines savybes, kaip jos keičiasi esant skirtingoms sąlygoms, ir išmanyti gamtos dėsnius. Tai pagrindinės dalys, iš kurių gimsta techninė kūryba“.
 
Daugiau sužinoti apie transporto inžineriją ir šios srities įdomybes bus galima mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė 2015“ metu. Užsiėmimas „Įdomioji transporto inžinerija – kas tai yra?“ vyks rugsėjo 18 d. 14, 15 ir 16 val. VGTU Centrinių rūmų 05 auditorijoje.
 
 

Galerija

Panašios naujienos

Nauja daktaro disertacija
Nauja daktaro disertacija
VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija  „Pluoštais armuotų polimerų ekstruzijos sukeltų deformacijų analizė ir modeliavimas“ („Analysis and modeling of deformations induced by the extrusion of fiber-reinforced polymers“), kurią parengė doktorantas Mahmoud Samy Mahmoud Mohammed Farh. Disertacija rengta 2021–2026 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – prof. dr. Viktor Gribniak. Disertacija ginama viešame Medžiagų inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2026 m. birželio 10 d. 14 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje. Polimerų 3D spausdinimas sudaro galimybę pritaikyti gamybą sudėtingos geometrijos objektams. Vis dėlto jų konstrukcinį pritaikymą riboja spausdintos medžiagos anizotropinės mechaninės savybės, gamybos metu susidarantys mikrostruktūros defektai ir liekamieji įtempiai, sukeliantys matmenų netikslumus bei formos iškraipymus. Šioje disertacijoje tiriamos 3D spausdintos polilaktido (PLA) medžiagos: grynasis ir dalinai perdirbtas PLA, ištisine aramido gija ir trumpais plaušais armuoti kompozitai. Tyrimo tikslas – sukurti kombinuotą eksperimentinę ir skaitmeninę metodiką, leidžiančią įvertinti armavimo efektyvumą ir numatyti gamybos metu atsirandančias liekamąsias deformacijas. Tyrimo objektas apima spausdintų PLA kompozitų termomechanines ir viskoelastines savybes bei terminio virsmo parametrai. Tyrimų metodika apima tempimo ir lenkimo bandymus, termomechaninių savybių tyrimus, skenuojančiąją elektroninę mikroskopiją ir baigtinių elementų modeliavimą. Sukurta ištisine aramido armuoto polilaktido gija pritaikyta 3D spausdinimo technologijai padidino tempiamųjų bandinių laikomąją galią 67 %, tačiau armavimo efektyvumą ribojo gijos išdėstymo netiesiškumas, sukibimo defektai ir įtempimo trūkumas 3D spausdinimo metu. Trumpais plaušais armuoti polimero kompozitai pasižymėjo skirtingu plaušų poveikiu: anglies plaušai didino kompozito standumą, o medienos plaušai – kristalizavimo laipsnį, standumą ties stiklinimo temperatūra, tąsumą ir matmenų pastovumą. Lyginant su grynuoju PLA, medienos plaušai sumažino bandinio kraštų išlinkį 43 %, o anglies plaušai – 14 %. Sukurtas kombinuotas baigtinių elementų modelis, kuriame termomechaninio uždavinio sprendimas pažingsniui atkuria 3D spausdinimo, aušinimo ir pačio objekto atskyrimo nuo gamybos platformos etapus. Gauti liekamųjų įtempių ir deformacijų pasiskirstymo laukai eksportuojami į mechaninį modelį. ABAQUS modeliavimo aplinkoje grynojo PLA išlinkis apskaičiuotas su 8,2–10,6 % vidutine paklaida, o Digimat aplinkoje sudarytas modelis nustato trumpais plaušais armuotų kompozitų deformacijas su 14,3–17,9 % paklaida. Toks modeliavimas trumpais plaušais armuotiems kompozitams atliktas pirmą kartą. Disertaciją sudaro įvadas, trys pagrindiniai skyriai, bendrosios išvados ir literatūros sąrašas. Pirmajame skyriuje pateikta 3D spausdinimo armuoto polimero kompozitų literatūros apžvalga, aptariant medžiagų sandarą, armavimo ir modeliavimo būdus. Antrajame skyriuje aprašytos pasirinktos medžiagos, bandymo programa ir skaitinio modeliavimo principai. Trečiajame skyriuje pateikti bandymų ir modeliavimo rezultatai. Bendrosiose išvadose pateikti svarbiausi darbo rezultatai. Disertacijos tyrimo pagrindu paskelbtos keturios mokslinės publikacijos, iš kurių trys straipsniai – Web of Science žurnaluose su citavimo rodikliais, ir keturi pranešimai pristatyti mokslinėse konferencijose. Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.
Plačiau