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基于仿生学的小型太阳能船舶结构的研究
| 论文题名： | 基于仿生学的小型太阳能船舶结构的研究 |
| 关键词： | 太阳能船舶;机构设计;运动学仿真;仿生学 |
| 摘要： | 仿生学是一门隶属于应用生物学的学科，随着它的不断发展，现在工程设计有了多样化的趋势。仿生学主要研究生物的结构、性质、状态、行为、作用并对现行科学提出一种新的创新性思维与计算方式。简单的说，仿生学就是人类为了达到某一种更加优秀的设计而模仿自然界的生物。发展到现在，仿生学已经涉及到美学、机械学，工程学、心理学等等学科，是一门名副其实的综合性学科。并且在其不断的发展之中，凭借着丰富的生产，社会经验的积累，仿生学在当下已经是人们创新设计灵感的最大来源。 船舶的诞生是人类迈向水上世界的第一步。一直到今天，船舶的诞生和发展，每一步都渗透着仿生学科的影子。在船舶航运业高速发展的今天，运送货物以及承载游客已经无法满足当代科技的需求，我们需要更多具有高性能的特殊船舶去完成一些特殊任务，从而实现更安全更快速的完成各种水上任务。因此，人们开始注意到大千世界之中神奇的水上生物。 神奇的大自然经过千万年的演变与选择，造就了许多拥有优秀机能的生物。水黾、水蜘蛛、蛇怪蜥蜴这些非水生生物能够在水面上高速前行的特征，甚至是其瞬间转弯的高效技能引起了科学家们广泛的关注。尤其是在特种船舶的发展之中，这些特殊性能起着至关重要的影响力。 本论文通过对水黾、水蜘蛛、蛇怪蜥蜴水上运动的原理的研究与比较，然后分析其性能的实用性以及可行性，确定了水黾作为仿生原型，设计一款仿生船舶。本次设计并非传统的通过对母型船的改造进行研究，而是运用了当下十分热门的虚拟样机技术。 主要工作内容如下： 通过对水黾，水蜘蛛，蛇怪蜥蜴水上漂浮与运动的分析，选取了结构最易模仿，性能最稳定的水黾作为仿生原型。通过MATLAB对划水运动所设计的机械系统进行计算。通过PROE软件对仿生水黾的漂浮机构，划水腿以及整体进行建模。基于ADAMS软件对其进行运动学仿真，获得运动轨迹，验证机构设计的合理性与正确性。基于太阳能光伏发电，设计一款自动充电系统。 |
| 作者： | 边婷婷 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 周海峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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