魚類胸鰭推進(jìn)的水動(dòng)力分析與運(yùn)動(dòng)仿真建模.pdf

1、目前水下仿生技術(shù)研究集中于尾鰭/魚體推進(jìn)，但在低速情況下，很多魚類是利用胸鰭實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)力定位和機(jī)動(dòng)。由于胸鰭推進(jìn)機(jī)理還不是很清楚，國(guó)內(nèi)外很少有人涉足這一領(lǐng)域。 本文根據(jù)Azuma對(duì)鳥(niǎo)翼運(yùn)動(dòng)的分解方法，將胸鰭的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為四種基本運(yùn)動(dòng)：前后擺動(dòng)、拍翼、搖翼、展向伸縮。由于本文考慮的是剛性胸鰭，忽略展向伸縮。本文在勢(shì)流理論的基礎(chǔ)上，從面源法出發(fā)，根據(jù)偶極子分布與漩渦分布的等效性，發(fā)展得到非定常渦(柵)格法的理論公式，計(jì)算剛性胸鰭

2、作二自由度、三自由度的水動(dòng)力系數(shù)，并分析了影響水動(dòng)力性能的因素。同時(shí)用Hess-Smith方法計(jì)算了左右胸鰭的附加質(zhì)量。 在哈爾濱工程大學(xué)仿生水下機(jī)器人“仿生-Ⅰ”號(hào)的基礎(chǔ)上建立了基于胸鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真模型，根據(jù)水下機(jī)器人六自由度空間運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算分析了水下機(jī)器人直航與原地回轉(zhuǎn)時(shí)的位置和航速。 本文通過(guò)非定常渦格法計(jì)算的水動(dòng)力系數(shù)，還需要進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，尾渦模型還需完善，從N-S方程出發(fā)計(jì)算水動(dòng)力系數(shù)，這