丹尼尔·弗洛里安;克拉伦斯·W·罗利。 惯性游泳运动员的分布式灵活性。 (英语) 兹比尔1460.76580 J.流体力学。 888,论文编号A24,37 p.(2020). 小结:我们研究了具有分布柔度的被动柔性游泳运动员的线性无粘模型,计算了其推进性能和柔度的最佳分布。我们考虑的驱动频率和平均刚度比范围很大,而质量比固定为游泳运动员的低值代表。我们的结果显示了后缘偏转、推力系数、功率系数和效率随频率、平均刚度和刚度分布的变化。具有分散柔韧性的游泳运动员与具有均匀柔韧性的运动员具有相同的质量特征。然而,通过调整刚度以触发共振响应,或者如果无法触发共振,则通过将刚度集中在前缘,可以显著增加推力。为了最小化功率,情况正好相反。通过将刚度集中在远离前缘的位置,可以在低频下获得有意义的效率增益,因为这样会产生高效的行波运动学。我们还推测了以流向阻力形式存在的有限雷诺数的影响。阻力增加了游泳者产生的净推力的偏移,使柔韧性的效率最大化分布趋向于推力最大化分布,代表了自然界中的情况。 引用于2文件 MSC公司: 76G25型 一般空气动力学和亚音速流动 76Z10号 水和空气中的生物推进 关键词:游泳/飞行;流-结构相互作用;推进 软件:Matlab公司;优化工具箱 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{D.Floryan}和\textit{C.W.Rowley},J.流体力学。888,论文编号A24,37 p.(2020;Zbl 1460.76580) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Alben,S.2008a作为非线性特征值问题的旗帜不稳定性。物理学。流体20(10),104106·Zbl 1182.76016号 [2] Alben,S.2008b无粘流体中拍动附件的最佳灵活性。《流体力学杂志》614、355-380·Zbl 1162.76014号 [3] Alben,S.2009《柔性体和涡片动力学模拟》。J.计算。《物理学》228(7),2587-2603·Zbl 1158.74015号 [4] Bergmann,C.1839年,在vogelflügel的桡骨和尺骨之间。架构(architecture)。阿纳特。生理学。威斯康星州医学杂志6,296-300。 [5] Combes,S.A.和Daniel,T.L.2003昆虫翅膀的弯曲刚度II。空间分布和动态机翼弯曲。《生物实验杂志》206(17),2989-2997。 [6] Dewey,P.A.、Boschitsch,B.M.、Moored,K.W.、Stone,H.A.和Smits,A.J.2013柔性俯仰板推力产生的缩放定律。《流体力学杂志》732,29-46·Zbl 1294.76010号 [7] Eloy,C.,Souilliez,C.和Schouvieler,L.2007矩形板的颤振。《流体结构杂志》23(6),904-919。 [8] Fish,F.E.&Lauder,G.V.2006游动鱼类和哺乳动物的被动和主动水流控制。每年。《流体力学评论》38,193-224·Zbl 1097.76020号 [9] Floryan,D.&Rowley,C.W.2018阐明灵活惯性游泳运动员的效率与共振之间的关系。《流体力学杂志》853,271-300·Zbl 1415.76791号 [10] Floryan,D.,Van Buren,T.,Rowley,C.W.&Smits,A.J.2017升沉和俯仰箔片推进性能的缩放。《流体力学杂志》822,386-397·Zbl 1383.76575号 [11] Floryan,D.、Van Buren,T.&Smits,A.J.2018游泳和飞行动物的高效巡航取决于流体阻力。程序。美国国家科学院。科学.115(32),8116-8118。 [12] Goza,A.、Floryan,D.和Rowley,C.W.2020柔性升沉板游泳性能中共振和非线性之间的关系。J.流体力学。;已接受·Zbl 1460.76581号 [13] Kancharala,A.K.和Philen,M.K.2016自行式扑翼鳍的最佳弦向刚度剖面。生物激励。仿生学11(5),056016。 [14] Kang,C.-K.,Aono,H.,Cesnik,C.E.S.&Shyy,W.2011柔性对扑翼空气动力学性能的影响。《流体力学杂志》689,32-74·Zbl 1241.76483号 [15] Katz,J.&Weihs,D.1978通过具有弦向柔性的翼型的大振幅振荡进行水动力推进。《流体力学杂志》88(3),485-497·Zbl 0387.76007号 [16] Katz,J.和Weihs,D.1979柔性细长推进器的大振幅非定常运动。《流体力学杂志》90(4),713-723·Zbl 0393.76009号 [17] Lucas,K.N.,Thornycroft,P.J.M.,Gemmell,B.J.,Colin,S.P.,Costello,J.H.&Lauder,G.V.2015非均匀刚度对被动自由鱼鳞模型游泳性能的影响。生物激励。仿生学10(5),056019。 [18] 2016 MATLAB和优化工具箱发布2016a。Mathworks公司。 [19] Michelin,S.和Llewellyn Smith,S.G.2009垂荡柔性机翼的共振和推进性能。物理学。流体21(7),071902·Zbl 1183.76353号 [20] Moore,M.N.J.2015扭转弹簧是扑翼推力产生的最佳柔性配置。物理学。流体27(9),091701。 [21] Moore,M.N.J.2017A模拟柔性翼推进的快速切比雪夫方法。J.计算。物理345792-817·Zbl 1378.74072号 [22] Moored,K.W.,Dewey,P.A.,Boschitsch,B.M.,Smits,A.J.&Haj-Hariri,H.2014线性不稳定性机制可通过柔性推进器实现最佳效率的运动。物理学。流体26(4),041905。 [23] Paraz,F.,Schouveler,L.&Eloy,C.2016起伏柔性箔片产生推力:共振、非线性和优化。物理学。流体28(1),011903。 [24] Quinn,D.B.、Lauder,G.V.和Smits,A.J.2014升沉柔性板推进性能的标定。《流体力学杂志》738250-267。 [25] Quinn,D.B.、Lauder,G.V.和Smits,A.J.2015使用实验优化最大化柔性推进器的效率。《流体力学杂志》767,430-448。 [26] Ramananarivo,S.,Godoy-Diana,R.&Thiria,B.2011扑翼飞行器可能会利用空气动力学来提高性能,而不是共振。程序。美国国家科学院。科学。美国108(15),5964-5969。 [27] Riggs,P.、Bowyer,A.和Vincent,J.2010仿生刚度剖面在俯仰柔性鳍推进中的优势。《仿生工程杂志》7(2),113-119。 [28] Saffman,P.G.1992旋涡动力学。剑桥大学出版社·Zbl 0777.76004号 [29] Shoele,K.和Zhu,Q.2013悬停飞行中非均匀柔性机翼的性能。物理学。流体25(4),041901。 [30] Ferreira De Sousa,P.J.S.A.和Allen,J.J.2011简谐振动柔性平板的推力效率。《流体力学杂志》674、43-66·Zbl 1241.76478号 [31] Triantafylou,M.S.、Triantafillou,G.S.和Yue,D.K.P.2000类鱼游泳的流体动力学。每年。《流体力学评论》32(1),33-53·Zbl 0988.76102号 [32] Vanella,M.、Fitzgerald,T.、Preidikman,S.、Balaras,E.和Balachandran,B.2009柔性对悬停机翼气动性能的影响。实验生物学杂志212(1),95-105。 [33] Wang,Z.J.2005昆虫飞行解剖。每年。流体力学修订版37,183-210·Zbl 1117.76080号 [34] Wu,T.Y.-T.1961摆动盘子。《流体力学杂志》10(3),321-344·Zbl 0116.16801号 [35] Wu,T.Y.-T.2011鱼类游泳和鸟类/昆虫飞行。每年。《流体力学评论》43,25-58·Zbl 1210.76095号 [36] Yeh,P.D.、Li,Y.和Alexeev,A.2017使用锥形厚度的柔性鳍进行高效游泳。物理学。流体版本2(10),102101。 [37] Zhu,X.,He,G.&Zhang,X.2014柔性如何影响自航式俯冲箔片的尾迹对称性。《流体力学杂志》751164-183。 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。