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1、研究和模仿魚(yú)類(lèi)運(yùn)動(dòng),從而制造出可以在海洋中高效穿梭的航行器,是人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用海洋的一個(gè)重要手段。本文以鯉魚(yú)為原型,設(shè)計(jì)制造了一條可實(shí)現(xiàn)大角度S型擺動(dòng),外形逼真的仿生機(jī)器魚(yú),并測(cè)試了該機(jī)器魚(yú)可承受的運(yùn)動(dòng)參數(shù)范圍。以其為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)研究了剛性、彈性的圓尾、鯉魚(yú)尾、金槍魚(yú)尾的系泊推進(jìn)力,比較了不同形狀的剛、彈性尾鰭的推進(jìn)性能。研究發(fā)現(xiàn)彈性尾鰭讓機(jī)器魚(yú)的平均推力隨振幅和頻率的變化更平穩(wěn);在擺動(dòng)頻率處于中高段時(shí),展弦比較大的尾鰭剛性比彈性能產(chǎn)生
2、更大的推力;展弦比較小的尾鰭,彈性比剛性能產(chǎn)生更大的推力。運(yùn)用FLUENT動(dòng)網(wǎng)格模塊,編寫(xiě)UDF,對(duì)機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)及其流場(chǎng)進(jìn)行了二維數(shù)值模擬研究,得到升阻力系數(shù)隨運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律,與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了比較;分析了尾流渦街、壓力云圖;間接得到特定工況下魚(yú)體自推進(jìn)速度,從而驗(yàn)證了機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)工況設(shè)計(jì)的合理性。對(duì)兩種展弦比的尾鰭在兩種尾鰭運(yùn)動(dòng)方式下的流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究,得到了推力、側(cè)向力、阻升比的差異。研究表明,當(dāng)工況和運(yùn)動(dòng)方式相同時(shí),金槍魚(yú)尾
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