魚類胸鰭推進的水動力分析與運動仿真建模.pdf

1、目前水下仿生技術(shù)研究集中于尾鰭/魚體推進，但在低速情況下，很多魚類是利用胸鰭實現(xiàn)良好的動力定位和機動。由于胸鰭推進機理還不是很清楚，國內(nèi)外很少有人涉足這一領(lǐng)域。 本文根據(jù)Azuma對鳥翼運動的分解方法，將胸鰭的復(fù)雜運動分解為四種基本運動：前后擺動、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，計算剛性胸鰭

2、作二自由度、三自由度的水動力系數(shù)，并分析了影響水動力性能的因素。同時用Hess-Smith方法計算了左右胸鰭的附加質(zhì)量。 在哈爾濱工程大學(xué)仿生水下機器人“仿生-Ⅰ”號的基礎(chǔ)上建立了基于胸鰭推進的水下機器人運動仿真模型，根據(jù)水下機器人六自由度空間運動方程，計算分析了水下機器人直航與原地回轉(zhuǎn)時的位置和航速。 本文通過非定常渦格法計算的水動力系數(shù)，還需要進一步通過實驗來驗證，尾渦模型還需完善，從N-S方程出發(fā)計算水動力系數(shù)，這