昆虫の飛翔メカニズムの研究

昆虫飞行机制研究

• 批准号: 09221210
• 负责人: 河内 啓二
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09221210/
• 关键词: 昆虫; 飛行力学; 翼; はばたき運動; 制御

本年度は大きく2つの研究テーマが進展した。1つは昆虫神経系とセンサーの間の1関係を調べたもので、バッタのテギュラ(Tegula)と呼ばれるセンサーとはばたき運動制御の関係を調べたものである。テギュラは羽の付け根にあり、羽と胴体の間に胴体側からつき出した微小センサーで、コブ状突起に毛のはえたいわばタワシ状の構造をしていて、これではばたき運動の変位を検出していると言われていた。このテギュラの毛をワックスで固定して、センサーとしての機能を停止させ、はばたき運動への影響を調べた。はばたき運動への影響を調べた。はばたき運動は、高速度ビデオカメラを使用して計測し、ワックス固定前の自由運動と片側の羽のみをワックス固定したケースを比較した。その結果、はばたき運動の周期と振幅には変化が見られず、一方、リ-ド・ラグ運動に有意な差が観察された。このことは、テギュラからの情報が従来言われていたはばたき運動の変位情報の検出よりも、むしろリ-ド・ラグ運動の情報に強い関係があり、方向制御のヨ-運動に関わる器官であることを強く示唆している。もう1つの研究はこのような神経系で制御される羽のはばたき運動と、流体力の関係の解明である。複雑なはばたき運動を行なっている翼断面の動きを、簡単な1次のサインカーブに従うヒ-リビング運動とピッチング運動で模擬し、両者の位相差と振幅を変化させ、発生する流体力を計測するとともに、翼周りの流れを観察した。その結果、昆虫のはばたき運動では瞬間的に極めて大きな力が発生し、また、平均的にも一様誘導速度を仮定した準定常計算の2倍以上の力が発生していることが明らかになった。昆虫のはばたき飛行においては、停止、加速度運動、減速度運動、停止の順に生ずる非定常運動過程が極めて大事であり、従来の翼理論で用いられていた一様流を仮定した定式化は誤差が大きく適用できないことが明らかになった。

This year's research is progressing. 1. The relationship between the insect's mental system and the body's movement is adjusted. The body of the feather is divided into two parts: the body of the feather is divided into three parts: the body of the feather is This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with someone else. The impact of the war The motion of the blade is measured at high speed. The result is that the period and amplitude of the motion are different from each other. The information of the movement is related to the relationship between the movement and the direction of the movement. The study of the relationship between the movement and fluid forces in the brain system The motion of the wing section in the complex motion field is simple and simple. The motion field of the wing section is simulated and the phase difference and amplitude of the wing section are changed. The fluid force generated is measured and the flow field around the wing is observed. As a result, the insect's movement is instantaneous, the force is generated, the average force is generated, the induced velocity is constant, and the force is more than twice that of the quasi steady calculation. Insect's flight process is unsteady, and its acceleration, deceleration, and stop are all very important.

项目成果

L.Zeng: "Multi-point Dynamic Displacement Probe That Uses a Self-focusing Microlens Array" Optical Engineering. 36・5. 1361-1366 (1997)

L.Zeng：“使用自聚焦微透镜阵列的多点动态位移探头”光学工程36・5（1997）。

河内啓二: "昆虫の飛翔" 日本流体力学会年会. (1997)

Keiji Kawachi：“昆虫的飞行”日本流体力学学会年会（1997）。

S.Sunada: "Airfoil Section Characteristics at a Low Reynolds Number" J.of Fluids Enjineering,ASME. 119. 129-135 (1997)

S.Sunada：“低雷诺数下的翼型截面特性”J.of Fluids Enjineering，ASME。

H.Liu: "Visualization Processing of Unsteady Flow by Fluid-Structure Interactions in Biomechanics" Proc.of 1st Pacific Symp.on Flow Visualization and Image Processing. 707-711 (1997)

H.Liu：“生物力学中流固相互作用的非定常流动的可视化处理”Proc.of 1st Pacific Symp.on 流动可视化和图像处理。

L.Zeng: "A Multi Reference Fringe Pattern Projection Method for Measuring the Shape of an Object Spatially Isolated surfaces" Optical Engineering. 36・8. 2310-2324 (1997)

L.Zeng：“测量空间隔离表面形状的多参考条纹图案投影方法”光学工程36・8（1997）。