基于仿生學(xué)的小型太陽能船舶結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、仿生學(xué)是一門隸屬于應(yīng)用生物學(xué)的學(xué)科，隨著它的不斷發(fā)展，現(xiàn)在工程設(shè)計有了多樣化的趨勢。仿生學(xué)主要研究生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)、行為、作用并對現(xiàn)行科學(xué)提出一種新的創(chuàng)新性思維與計算方式。簡單的說，仿生學(xué)就是人類為了達(dá)到某一種更加優(yōu)秀的設(shè)計而模仿自然界的生物。發(fā)展到現(xiàn)在，仿生學(xué)已經(jīng)涉及到美學(xué)、機械學(xué)，工程學(xué)、心理學(xué)等等學(xué)科，是一門名副其實的綜合性學(xué)科。并且在其不斷的發(fā)展之中，憑借著豐富的生產(chǎn)，社會經(jīng)驗的積累，仿生學(xué)在當(dāng)下已經(jīng)是人們創(chuàng)新設(shè)計靈感的最

2、大來源。
　　船舶的誕生是人類邁向水上世界的第一步。一直到今天，船舶的誕生和發(fā)展，每一步都滲透著仿生學(xué)科的影子。在船舶航運業(yè)高速發(fā)展的今天，運送貨物以及承載游客已經(jīng)無法滿足當(dāng)代科技的需求，我們需要更多具有高性能的特殊船舶去完成一些特殊任務(wù)，從而實現(xiàn)更安全更快速的完成各種水上任務(wù)。因此，人們開始注意到大千世界之中神奇的水上生物。
　　神奇的大自然經(jīng)過千萬年的演變與選擇，造就了許多擁有優(yōu)秀機能的生物。水黽、水蜘蛛、蛇怪蜥蜴這些非

3、水生生物能夠在水面上高速前行的特征，甚至是其瞬間轉(zhuǎn)彎的高效技能引起了科學(xué)家們廣泛的關(guān)注。尤其是在特種船舶的發(fā)展之中，這些特殊性能起著至關(guān)重要的影響力。
　　本論文通過對水黽、水蜘蛛、蛇怪蜥蜴水上運動的原理的研究與比較，然后分析其性能的實用性以及可行性，確定了水黽作為仿生原型，設(shè)計一款仿生船舶。本次設(shè)計并非傳統(tǒng)的通過對母型船的改造進(jìn)行研究，而是運用了當(dāng)下十分熱門的虛擬樣機技術(shù)。
　　主要工作內(nèi)容如下：
　　通過對水黽，水