航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
12期
3222-3231
,共10页
蜂蝇%起飞%运动学%高速摄像机%空气动力学%计算流体力学%腿部作用力
蜂蠅%起飛%運動學%高速攝像機%空氣動力學%計算流體力學%腿部作用力
봉승%기비%운동학%고속섭상궤%공기동역학%계산류체역학%퇴부작용력
dronefly%takeoff%kinematics%high speed video%aerodynamics%computational fluid dynamics%leg force
通过实验观测蜂蝇的快速起飞过程,并计算分析其中的力学过程.利用三维高速图像测量技术观测了整个过程中身体及翅膀的运动学参数,并且扫描记录了昆虫的形态学数据.采用所测得数据处理得到起飞过程中的惯性力和力矩,利用计算流体力学(CFD)方法计算翅膀拍动产生的气动力,由力学平衡得到腿部作用力.在快速起飞时经过2次完整拍动其拍动幅角增大到最大值,经过4次完整拍动之后拍动频率变为恒定,并且昆虫完全升入空中.离地之前主要由腿部作用力支撑体重及产生向上的加速度,同时在水平和俯仰转动方向消除气动力产生的不利影响,直到离地时腿部作用力变为零.表明蜂蝇具备通过增加腿部用力来达到快速起飞从而躲避天敌的能力,相比自主起飞缩短了起飞时间,也为人造微小型飞行器(MAV)的不同起飞模式的设计提供了思路.
通過實驗觀測蜂蠅的快速起飛過程,併計算分析其中的力學過程.利用三維高速圖像測量技術觀測瞭整箇過程中身體及翅膀的運動學參數,併且掃描記錄瞭昆蟲的形態學數據.採用所測得數據處理得到起飛過程中的慣性力和力矩,利用計算流體力學(CFD)方法計算翅膀拍動產生的氣動力,由力學平衡得到腿部作用力.在快速起飛時經過2次完整拍動其拍動幅角增大到最大值,經過4次完整拍動之後拍動頻率變為恆定,併且昆蟲完全升入空中.離地之前主要由腿部作用力支撐體重及產生嚮上的加速度,同時在水平和俯仰轉動方嚮消除氣動力產生的不利影響,直到離地時腿部作用力變為零.錶明蜂蠅具備通過增加腿部用力來達到快速起飛從而躲避天敵的能力,相比自主起飛縮短瞭起飛時間,也為人造微小型飛行器(MAV)的不同起飛模式的設計提供瞭思路.
통과실험관측봉승적쾌속기비과정,병계산분석기중적역학과정.이용삼유고속도상측량기술관측료정개과정중신체급시방적운동학삼수,병차소묘기록료곤충적형태학수거.채용소측득수거처리득도기비과정중적관성력화력구,이용계산류체역학(CFD)방법계산시방박동산생적기동력,유역학평형득도퇴부작용력.재쾌속기비시경과2차완정박동기박동폭각증대도최대치,경과4차완정박동지후박동빈솔변위항정,병차곤충완전승입공중.리지지전주요유퇴부작용력지탱체중급산생향상적가속도,동시재수평화부앙전동방향소제기동력산생적불리영향,직도리지시퇴부작용력변위령.표명봉승구비통과증가퇴부용력래체도쾌속기비종이타피천활적능력,상비자주기비축단료기비시간,야위인조미소형비행기(MAV)적불동기비모식적설계제공료사로.
