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水下航行体应用鱼类仿生推进技术的试验研究
作者：敬军胡刚义许建杨晔尹协振
发表期刊：中国舰船研究 2007年6期
关键词：水下推进技术仿生推进鱼类C形起动尾鳍形状流场结构
摘要：水下仿生推进技术将是水下航行体推进技术的革命,这种推进方式是仿生学和水下航行体推进结合的产物,突破了传统的螺旋桨推进理论.初步研究了水下航行体仿生推进技术,以及波状摆动推进中C形起动模式使用不同形状尾鳍的流场结构及动力性能.一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类,选择矩形和三角形作为这两类尾鳍的代表,对其进行了流动显示以及力矩和力测量.研究发现,两种尾鳍模型具有截然不同的流场结构:矩形会在翼尖处产生一个主涡环,而三角形会在尖角上下…查看全部>>
水下仿生机器鱼的研究进展II-小型实验机器鱼的研制北大核心CSCDCSTPCD
作者：梁建宏王田苗魏洪兴陶伟
发表期刊：机器人 2002年3期
关键词：仿生推进流体力学机器鱼C形运动
摘要：本文介绍了自行研制的一条小型实验机器鱼.该机器鱼作为研究仿生机器鱼的流体力学性能的实验平台,具有刚性头部、5关节的柔性身体和月牙形尾鳍,采用无线遥控.机器鱼体长890mm,水中最大速度为20cm/s,最大转弯角速度为120°/s,最小转弯半径为40cm.综合性能测试实验和C形运动控制实验表明,该机器鱼具有较好的游动性能和较高的机动性能.
SMA摆动驱动器的响应速度分析及实验研究CSTPCD
作者：王宏姚熊亮
发表期刊：石油化工高等学校学报 2007年1期
关键词：形状记忆合金驱动器仿生推进电热驱动
摘要：根据SMA弹簧电热驱动原理,对SMA弹簧的响应速度进行了仿真和分析,并通过实验对一种用于水下仿生推进的SMA弹簧驱动器进行了研究.结果表明,驱动器的响应速度与驱动电流、冷却速度、预变形等有关.加大驱动电流、提高冷却速度可以提高驱动器的响应速度,这与仿真计算结果在趋势上基本一致.此外,驱动器的响应速度受到预变形量的影响,适当的预变形量可以提高驱动器的响应速度,但预变形不能过大,否则会产生不可回复变形.
仿生水下机器人运动控制方法研究北大核心CSTPCD
作者：成巍李喜斌孙俊岭袁建平徐玉如
发表期刊：哈尔滨工程大学学报 2004年5期
关键词：水下机器人仿生推进智能控制
摘要：近年来仿生技术在水下机器人上的应用已经成为水下机器人的重要研究方向之一.仿生水下机器人采用尾鳍提供前进动力和改变航向,比传统的桨舵具有高效性和高机动性.根据仿生水下机器人水池试验结果讨论了其运动性能,并在此基础上提出了仿生水下机器人运动控制方法,最后通过仿真试验验证了该方法.根据试验结果得出,针对现阶段仿生水下机器人的运动能力,其控制内容和控制方法是合理、有效的. 研究和试验表明,符合实际的仿真模型与可行的运动控制方法使仿生水下机器人…查看全部>>
仿生推进水翼协同技术北大核心CSCDCSTPCD
作者：张铭钧刘晓白郭绍波徐建安闫娜
发表期刊：机器人 2011年5期
关键词：仿生推进水翼法协同运动控制方法
摘要：研究基于水翼法推进的海龟水翼协同运动机理及其尾涡结构,发现水翼双旋协同运动可使水翼尾涡产生一条连续的聚集涡涡带,而双翼协同则可消除水翼尾涡聚集涡干扰和涡环脱泻频率跳跃现象.研究水翼法推进实验样机的水翼协同运动控制系统,提出水翼双旋协同分段式控制方法和双翼协同角速度在线调节方法,进行了样机水池实验.实验结果表明,分段式控制方法使协同值为0.5和1的水翼双旋协同运动分别比交替运动提高了0.45倍和0.82倍的样机直航速度,1.01倍和2.…查看全部>>
2自由度振荡水翼推进性能分析及实验研究北大核心CSCDCSTPCD
作者：徐建安孔德慧高新
发表期刊：机器人 2017年3期
关键词：振荡水翼仿生推进耦合运动数值模拟实验测试
摘要：为了研究仿生水翼推进性能,设计了一种2自由度振荡水翼推进装置.实现了基于升力/阻力模式的2种振荡水翼推进方式.研制了振荡水翼推进性能实验平台,在循环水池环境下完成了不同参数耦合情况下振荡水翼推进性能实验.利用6轴力传感器测量水翼振荡时产生的推力/升力,并将实验结果与数值模拟结果对比,分析不同参数对推进性能的影响.实验结果表明,在升力推进模式下,增加拍旋运动幅值和振荡频率可以提高平均推力;随着位旋运动幅值的增加,平均推力呈现先增大…查看全部>>
基于连杆机构综合的水下仿生推进装置设计北大核心CSCDCSTPCD
作者：常宗瑜王吉亮杨晓光方亚明
发表期刊：中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年11期
关键词：水翼运动机构综合仿生推进运动学分析
摘要：海洋动物在长期的进化过程中形成了高超的游泳能力,科学家和工程师希望通过对海洋动物的运动机理分析研发新型的高性能仿生推进装置.本文利用海龟扑翼运动的机理,设计一种基于四杆机构的仿海龟推进装置,并进行了运动分析.通过对海龟的扑翼运动进行分析,获取了海龟水翼在游动过程中的运动规律;运用机构综合的轨迹创成和刚体导引方法,设计了四连杆机构,使固连在连杆上的翼片能够近似实现海龟水翼的运动轨迹和姿态.文中计算了该机构的运动轨迹、姿态和角速度等运动参…查看全部>>
长鳍波动推进流向涡结构PIV试验研究北大核心CSCDCSTPCD
作者：张军白亚强翟树成张国平徐良浩
发表期刊：实验流体力学 2017年6期
关键词：仿生推进波动鳍PIV涡结构流向涡
摘要：鱼类的高效、低噪声、高机动游动为水下航行体推进技术研究提供了很好的启发与借鉴.尼罗河魔鬼鱼依靠长背鳍波动推进,可以在主体基本不变形下巡游,还可以通过改变波动方向敏捷地倒退或前进.对于这种推进模式国内外已经开展了一些仿生推进水动力实验研究,对流动涡结构也有一些数值计算研究,但对流动涡结构试验研究开展很少,因而数值计算方法也缺乏充分的验证.本文针对MPF(Median and/or Paired Fin,中央/对鳍)模式长鳍波动推进,采用…查看全部>>
不同形状摆翼推进器水动力性能的数值预报北大核心CSCDCSTPCD
作者：张生浩梅蕾周军伟
发表期刊：中国舰船研究 2021年3期
关键词：三维摆翼几何参数仿生推进水动力性能
摘要：[目的]为得到最优几何外形的摆翼,对不同形状三维水翼的水动力性能进行研究.[方法]运用NUMECA软件的Fine/Marine求解器,采用数值方法模拟NACA 0012水翼模型在不同参数(展弦比、根梢比、前掠和后掠)下的水中多自由度耦合运动流场,以得到不同几何参数及工况下的效率、推力系数和尾流场.通过模拟结果与实验结果的对比,以及网格无关性分析,验证数值方法的可靠性.[结果]结果表明,展弦比越大,水翼性能越优;对于展弦比相同而根梢比不…查看全部>>
静音水下航行器的水动力特性数值研究北大核心CSTPCD
作者：戴袁鋆任世成张纪华余超
发表期刊：北京大学学报（自然科学版） 2024年2期
关键词：水下航行器仿生推进柔性体水动力特性
摘要：为了克服传统螺旋桨推进航行器推进效率低、灵活性差和噪声大的缺点,针对一种仿生柔性体推进的水下航行器的水动力特性进行数值研究,分析柔性体波动的振幅和波数对水动力特性的影响、仿生表面对水动力性能的影响以及整体设计对水动力特性的影响.数值结果表明,增大振幅将显著地增大静水推力,同时增加推进阻力;增加波数则显著地增加推进阻力,并减小静水推力.此外,使用仿生表面和现有的前尖端设计,可以减小推进阻力.研究结果有利于进一步优化航行器,提高航行器推进效率.

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