鲹科鱼类游动中的被动动力效应研究

项目名称： 鲹科鱼类游动中的被动动力效应研究

项目编号： No.50905040

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 石胜君

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 本项目针对鱼类通过被动动力效应从外部流场吸收或回收能量来提高游动效率的事实，开展被动动力效应对鲹科鱼类提高游动效率的机理研究。以达到和维持某些典型游速为稳态游动约束，以鱼体游过静止流场或一些典型复杂流场后，传递给尾迹和周围水介质的动能最小化为目标，以鱼体运动学参数为搜索变量，以计算流体力学理论和仿真工具为主要手段，通过强制学习法寻求鱼体游动效率最佳的运动参数。根据所获得的效率最佳运动参数条件下的流场演化特征和鱼体的运动形态，研究鱼体和水介质之间的相互作用机制，定量揭示鱼体通过何种运动形态被动回收尾迹和周围流场中的动能。然后通过建立鱼体动力学模型，并基于效率最佳运动学模型，揭示鱼体通过主动运动而被动利用流场能量的内在机理，以及分析最佳游动特性下的鱼体主动驱动特性。最后通过实验验证各项理论研究结果的正确性。本项目的研究成果将为高效游动仿生机器鱼的研究提供运动学和动力学理论依据。

中文关键词： 被动动力；机械仿生；仿鱼游动；机器鱼；

英文摘要：

英文关键词： Passive power；Mechanical bionics；Fish-like swimming；robot fish；