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题名仿蝙蝠翼变形挥拍的气动力特性
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作者
朱博闻
余永亮
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机构
中国科学院大学工程科学学院生物运动力学实验室
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出处
《中国科学院大学学报(中英文)》
北大核心
2025年第3期304-314,共11页
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基金
国家自然科学基金(12172355,11672291)
中央高校基本科研业务费专项资金(E1E42204)资助。
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文摘
采用简化的几何模型模拟蝙蝠翼的形态和变形挥拍,用计算流体力学方法研究仿蝙蝠翼变形挥拍的气动力特性。建立平行四边形的内翼和三角形组合的外翼模型,翼的变形分为面积变化、外翼弯曲、弓形变形和翼面扭转4类,并根据实验数据设定慢速飞行和快速飞行2种运动模式。结果表明,在慢速和快速2种飞行模式下,模型蝙蝠翼气动力的时间变化和空间分布是相似的,升力和推力均在下拍过程产生,而上挥过程的气动力均较小。推力完全依靠外翼产生,而升力则由外翼和内翼共同产生。进一步分析表明,慢速模式适应低速飞行,主要依靠调节攻角适应不同的飞行速度,频率在较小范围改变即可;快速模式适应快速飞行,主要依靠调节挥拍频率满足不同速度下的气动力平衡,攻角的调节范围较小。
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关键词
挥拍
攻角
仿蝙蝠翼
气动力
计算流体力学
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Keywords
flapping
angle-of-attack
bat-like wing
aerodynamic force
computational fluid dynamics
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分类号
O355
[理学—流体力学]
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