鱼类C型起动尾鳍模型受力特性实验研究

摘要

鱼类快速起动性能受到许多因素的影响，例如尾鳍形状、刚度等。本文从这两个方面入手揭示了与鱼类C型快速起动相关的一些规律，文章主要包括以下四个方面的内容：一、研制了一个三分量测力天平，用它完成了实验中模型受力的测量。 二、将不同种类的鱼尾按照形状分成5类：鲫鱼尾、鲨鱼尾、矩形尾、三角尾和燕尾。在水池中测量了5种尾鳍模型做C型起动时受的力和力矩。得到如下结论：具有不同形状和不同转速的尾鳍模型产生不同大小的力和力矩，不同形状的尾鳍模型所受到的力和力矩可以分别用模型面积的二阶矩和三阶矩归一化；具有不同运动时间，但具有相同Tu：Td比值的模型受到的力和力矩系数可以用无量纲时间标度。 三、为了研究刚度对鱼类C起动性能的影响，我们参照鲫鱼尾的形状制作了三种不同刚度的模型。通过对三种模型和鲫鱼尾测力实验数据的分析发现：硬模型受到的力矩明显大于软模型，软模型受到的推力要大于硬模型，鱼尾的力和力矩都比较大。同时，软尾模型的响应比硬尾慢。通过对鱼尾结构的分析我们发现，鱼尾的刚度递减和双鳍条结构对鱼类优良的机动和推进性能有很大的贡献。 四、研制出一套人工游泳助力设备，它具有结构简单、携带方便等特点，具有很好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章三分量测力天平的研制

第三章刚性尾鳍模型C型起动实验

第四章不同刚度尾鳍模型C型起动实验

第五章人工游泳助力器的研究

第六章工作总结及展望

参考文献

附录

致谢