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三维自行游动鱼类尾鳍的拓扑优化。 (英语) Zbl 1488.76164号

摘要:本研究基于边界涡度流理论,将非定常计算流体力学与移动边界和拓扑优化算法相结合,对三维自航游动鱼类尾鳍的拓扑优化进行了研究。拓扑优化的目标函数是游泳效率、游泳速度和运动方向控制的函数。优化尾鳍的拓扑结构与天然鱼类尾鳍的拓扑结构不同,使3D仿生鱼实现了更高的游泳效率、更快的游泳速度和更好的机动性。优化前后三维鱼体表面的边界涡度流揭示了拓扑优化仿生鱼高性能游泳的机理。还对三维拓扑优化仿生鱼和三维月形尾仿生鱼的游泳性能进行了对比分析,两种仿生鱼的尾迹结构表明,三维拓扑优化仿生鱼游泳性能明显优于三维月形尾仿生鱼。

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76Z10号 水和空气中的生物推进
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)

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