展向刚度对拍动式仿生胸鳍水动力性能影响的实验研究 |
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引用本文: | 郭松子, 李志印. 展向刚度对拍动式仿生胸鳍水动力性能影响的实验研究[J]. 中国舰船研究, 2024, 19(2): 31–36. DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.03209 |
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作者姓名: | 郭松子 李志印 |
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作者单位: | 中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 |
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摘 要: |  目的旨在研究拍动式胸鳍沿翼展方向结构设计刚度对其水动力性能的影响。方法提出一种柔性仿生胸鳍的非均匀展向刚度设计方法。通过搭建的胸鳍水动力性能实验平台,测试0.3~1.0 Hz驱动频率下不同展向刚度仿生胸鳍拍动时产生的平均推进力与平均侧向力,并结合高速摄像机采集的胸鳍运动图像序列,分析仿生胸鳍展向变形对其产生推进力的影响。 结果实验结果表明,在测试的拍动频率范围内,柔性仿生胸鳍产生的平均推进力及平均侧向力均与鳍条的展向刚度大小及分布情况相关。通过优化机器鱼样机(XJmanta)柔性仿生胸鳍的展向刚度可使其最大游动速度提升约45%。结论研究成果可用于指导拍动式柔性仿生胸鳍的设计,优化胸鳍输出水动力性能,提升仿生机器鱼本体游动时的机动性。

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关 键 词: | 仿生驱动器 展向刚度 水动力实验 柔性仿生胸鳍 |
收稿时间: | 2022-12-08 |
修稿时间: | 2023-02-18 |
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