详情

原文传递仿生鳐鱼的结构设计与实验研究

论文题名：	仿生鳐鱼的结构设计与实验研究
关键词：	水下推进器;仿生鳐鱼;结构设计;机动性能
摘要：	由于陆地资源和空间日益枯竭的现实背景以及人类活动空间不断扩大的需要，人类开始将开发和探索的目光转向了海洋，这一现实需要必将大大促进水下推进器的发展。　　以鳐鱼为代表的波动鳍推进模式的鱼类在隐蔽性、机动性方面具有超凡的优越性，而目前针对鳐鱼的仿生学研究又较少，本文以鳐鱼为仿生对象，设计了一套仿生鳐鱼推进系统，并通过实验研究波动鳍推进方式的可行性以及优越性。　　本文以现有的鳐鱼仿生研究成果为基础，通过已建立的鳐鱼物理学模型、运动学模型以及动力学模型，以机动性、低扰动性等性能为设计目标，设计了一套仿生鳐鱼实验装置，重点解决了仿生实验装置的结构设计、防水密封、重力和浮力计算以及质量分布等问题。该实验装置能在水中保持正确姿态，可在水中实现推进、转弯、逆向游动等功能，很好地实现了对鳐鱼胸鳍波动运动的模仿。　　本文以现有的鳐鱼水动力学仿真结果为依据，设计实验分析了鳐鱼波动频率、胸鳍波数以及波动振幅等关键参数对鳐鱼推进性能以及转弯和逆向游动等机动特性的影响，通过控制变量法分别研究了上述关键参数对推进速度、系统推进力和平均转弯角速度等主要性能指标的作用和影响，证明了波动推进方式的可行性以及该类推进方式在机动性方面的优越性。
作者：	高帅
专业：	机械电子工程
导师：	石胜君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文