论文摘要
以鱼体和鱼鳍作为研究对象,在流场中进行数值模拟分析对于研究鱼类本身游动的高速、高效的游动机理和仿生工程上的应用具有十分重要的意义。以金枪鱼为仿生对象,以目前常用的回转体型水下机器人为对比对象,在三维软件Solidworks中结合金枪鱼的运动与形体特征建立鱼体模型和回转体机器人模型,并将建立的模型转换格式后导入Fluent软件中,在来流方向设置为与模型方向相平行的流场中进行有限元数值计算。计算中物理场采用中心差分插值方法,流动模型采用RNG两方程模型,结合具体参数进行了推导计算。计算结果表明,与常用的回转体型水下机器人相比,仿金枪鱼可有效的减小其在水中航行的阻力,提高推进效率。而且,仿生机器鱼在设计中应着重于头部、尾鳍及鱼体流线型部分的设计,其中为最大程度上减小仿生机器鱼运动时的阻力,应更侧重于仿生机器鱼体的流线型外形的优化设计。数值计算结果为仿生机器鱼的结构设计提供了一个良好的力学基础,对于减小运行阻力、提高仿生机器鱼的运动控制水平具有较高的指导意义。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 田晓洁,刘运祥,刘贵杰,高志明,焦字鹏
关键词: 仿金枪鱼,减阻,三维建模,流场分析
来源: 中国海洋大学学报(自然科学版) 2019年11期
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 生物学,自动化技术
单位: 中国海洋大学工程学院
基金: 国家自然科学基金项目(61540010,51609223),山东省科技攻关项目(2014GHY115032),青岛市民生科技计划项目(14-2-3-63-nsh),山东省博士基金项目(BS2015HZ016),中国博士后基金项目(2015M580608)资助~~
分类号: Q811;TP242
DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20170168
页码: 139-144
总页数: 6
文件大小: 2322K
下载量: 369
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