昆虫飛行の流体構造連成解析モデリングとその実験的検証

昆虫飞行流固耦合分析模型及其实验验证

基本信息

批准号：
17760088
负责人：
石原大輔
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

平成19年度において,以下の研究を実施した;1 翼の受動的回転を考慮した昆虫飛行の流体構造連成モデルの数値流体構造連成シミュレーションに基づく検証前年度提案した本モデルの検証を行った.検証にあたっては,本モデルにハナアブの実データに基づく寸法,運動パラメータ等を与え,前年度開発した本シミュレータを用いて,数値的に行った.その結果,本モデルにより,ハナアブの自重を支えるのに十分な揚力が発生することを確認した.また今後,MEMS技術による本モデルの実装に備え,静電場との連成も解析できるように本シミュレータを拡張し,2次元の範囲で検証を行った.2 翼の受動的回転を考慮した昆虫飛行の流体構造連成モデルのスケール拡大模型実験に基づく検証本モデルの妥当性を実験的に検証するため,前年度開発した本実験装置による実験を行った.その結果,従来モデルと同程度の揚力の発生を本モデルにおいても確認できた.従って,本モデルが従来モデルを抱合する新しい昆虫飛行原理の力学モデルである可能性が実験的にも示された.一方,流体と構造の力学的相似則の違いを厳密に考慮する必要性が課題として生じたため,その理論構築を行ったところ,流体構造連成現象の力学的相似則を世界に先駆けて開発することができた.以上の研究成果を現在3つの査読付国際ジャーナル誌,3つの査読付国内ジャーナル誌に投稿中である.

2007年，进行了以下研究； 1。根据翅膀的被动旋转，基于用于昆虫飞行的流体结构耦合模型的计算流体结构耦合模拟，我们验证了该模型提出的模型。在验证中，我们根据盆地的实际数据给出了模型维度，运动参数等，并使用去年开发的该模拟器进行了数值执行。结果，已经确认该模型会产生足够的升力来支撑盆地的重量。此外，为了准备使用MEMS技术实施此模型，该模拟器在2D范围内进行了扩展和验证，以便可以分析与静电场的耦合。2。考虑到机翼的被动旋转以实验验证该模型的有效性的昆虫飞行的流体结构耦合模型的尺度增强模型实验验证，我们使用去年开发的这款实验设备进行了实验测试。结果，我们证实了上一个模型的升力力的产生与先前模型的产生相似。因此，还通过实验表明，该模型可能是将常规模型缀合的昆虫飞行原理的新机械模型。另一方面，需要严格考虑流体和结构的动态相似性定律之间的差异，以及当我们构建理论时，我们能够开发出世界前面的流体结构耦合现象的机械相似性定律。上述研究结果目前已提交给三本经过同行评审的国际期刊和三本同行评审的国内期刊。