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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760088/
• 关键词: 昆虫飛行; スケール拡大模型; 一体型解法; 流体構造連成; 有限要素法; 力学的相似則

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.

In the Heisei 19 fiscal year, there is にお て て, and the following is a にお study of を and た. 1 wing の is moving back to planning を consider し た insect flight の fluid structure into モ デ ル の structure into the numerical fluid シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に base づ く 検 proposals before the annual し た this モ デ ル の 検 line card を っ た. 検 card に あ た っ て は, this モ デ ル に ハ ナ ア ブ の be デ ー タ に base づ く method, motion パ ラ メ ー タ を and え, such as annual open before 発 し た this シ ミ ュ レ ー タ を with い て, the numerical に line っ た. そ の as a result, this モ デ ル に よ り, ハ ナ ア ブ の with self-respect を え る の に very な uplift force が 発 raw す る こ と を confirm し た. ま た in the future, the ME MS technology に よ る this モ デ ル の be loaded に え, electrostatic field と の connect も parsing で き る よ う に this シ ミ ュ レ ー タ を company, zhang し, 2 dimensional の van 囲 で 検 line card を っ た. 2 Wing の is moving back to planning を consider し た insect flight の fluid structure into モ デ ル の ス ケ ー ル company, big model be 験 に base づ く 検 card this モ デ ル の justice を be 験 of に 検 card す る た め, before the annual open 発 し た this be 験 device に よ る be 験 を line っ た. そ の results, 従 to モ デ ル と の uplift force the same extent の 発 を begotten モ デ ル に お い て も confirm で き た . 従 っ て, this モ デ ル が 従 to モ デ ル を looping す る new し い principle of insect flight mechanics モ の デ ル で あ が る possibility be 験 of に も shown さ れ た. の と structure, fluid mechanics is の similar violations い を 厳 dense に consider す る necessity が subject と し て raw じ た た め, そ の theory to construct line を っ た と こ ろ, fluid structure mechanics of similar を の world into phenomenon に 駆 first け て open 発 す る こ と が で き た. Research achievements above の を now 3 つ の check 読 FuGuoJi ジ ャ ー ナ ル, 3 つ の check 読 pay domestic ジ ャ ー ナ ル volunteers contribute に で in あ る.

项目成果

昆虫飛行の流体構造連成メカニズムに関する研究

昆虫飞行流固耦合机理研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 石原大輔;鐘井重男;吉村忍;堀江知義;井上和也
• 通讯作者: 井上和也

昆虫飛行の流体構造運成モデリング(第1報,目動的な翼の回転と揚力発生の2次元数値解析による検討)

昆虫飞行的流体结构动力学建模（第一篇报告，利用二维数值分析研究客观机翼旋转和升力产生）

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会論文集B編 72・718
• 作者: 石原大輔;堀江知義
• 通讯作者: 堀江知義

整合圧力ポアソン方程式に基づく-体型解法によるシェル-流体連成問題の効率的な並列解析

基于一致压力泊松方程的体型求解方法对壳-流体耦合问题进行高效并行分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: 目本機械字会論文集A編 73・724
• 作者: 石原大輔;鐘井重男;吉村忍;堀江知義
• 通讯作者: 堀江知義