仿生机器鱼转向机动的水动力性能数值研究

仿生机器鱼转向机动的水动力性能数值研究
冯亿坤;苏玉民;刘焕兴;王兆立;徐小军
【期刊名称】《海洋工程》
【年(卷),期】2023(41)1
【摘要】将仿生机器鱼的C-型转向机动划分为弯曲阶段、保持阶段和伸展阶段,首先基于计算流体力学(CFD)方法建立了鱼体与流体相互作用的耦合求解方法,其次通过二次开发FLUENT实现机器鱼在C-型转向机动过程中鱼体的大变形运动,最后数值计算了机器鱼在C-型转向机动过程中的运动性能、水动力性能和流场涡结构。

计算结果表明:仿生机器鱼在弯曲阶段和保持阶段进行快速的转向;在伸展阶段,机器鱼的艏向角速度和侧向速度快速的减小至零值,而前进速度则快速的增加,在伸展阶段结束时获得一个较大的前进速度;在滑行阶段,仿生机器鱼以获得的纵向速度向前滑行,并且纵向速度缓慢的减小。

机器鱼的C-型转向机动能够实现小范围内的大角度转向;在弯曲阶段和伸展阶段鱼体的快速弯曲和伸展运动各产生一个涡环,每个涡环产生一个射流,射流产生作用于机器鱼上的水动力和力矩。

【总页数】9页(P93-100)
【作者】冯亿坤;苏玉民;刘焕兴;王兆立;徐小军
【作者单位】国防科技大学智能科学学院;哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室;北京特种机械研究所;北京控制工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P754;O351.2
【相关文献】
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2.尾鳍摆动驱动仿生机器鱼的水动力性能仿真分析
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