提出了一種宏壓電纖維復(fù)合材料(macro fiber composite,簡(jiǎn)稱MFC)致動(dòng)的仿鲹科身體/尾鰭(body or caudal fin,簡(jiǎn)稱BCF)水下推進(jìn)器。利用搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試了不同驅(qū)動(dòng)電壓條件下推進(jìn)器的擺動(dòng)性能,推進(jìn)器在峰峰值為1 000V,頻率為17.7和3Hz的激勵(lì)電壓下分別取得空氣中最大擺幅峰峰值為45mm,水下最大擺幅峰峰值13mm。借助計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics,簡(jiǎn)稱CFD)研究了仿生推進(jìn)器在穩(wěn)定擺動(dòng)過(guò)程中流場(chǎng)特性和尾跡旋渦的分布情況,從推進(jìn)器端部觀察到的"反卡門(mén)渦街"結(jié)構(gòu)揭示了仿生推進(jìn)器的流體動(dòng)力學(xué)機(jī)制和擺動(dòng)式推進(jìn)機(jī)理。推進(jìn)器端部在x方向上的平均推進(jìn)力可達(dá)1.5mN。研究成果對(duì)壓電纖維致動(dòng)器在仿生推進(jìn)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高其推進(jìn)效率提供技術(shù)支持。

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【文章目錄】：
引言
1 MFC致動(dòng)的水下推進(jìn)器結(jié)構(gòu)描述
    1.1 MFC的基本構(gòu)成
    1.2 仿鲹科諧振式水下推進(jìn)器結(jié)構(gòu)
    1.3 仿鲹科水下推進(jìn)器擺動(dòng)機(jī)理
2 推進(jìn)器性能測(cè)試系統(tǒng)搭建
3 仿生推進(jìn)器擺動(dòng)性能測(cè)試
    3.1 空氣中推進(jìn)器擺動(dòng)性能測(cè)試
    3.2 水下推進(jìn)器擺動(dòng)性能測(cè)試
4 推進(jìn)器諧振式推進(jìn)機(jī)理分析
    4.1 CFD仿真結(jié)果分析
    4.2 CFD推進(jìn)力計(jì)算
5 結(jié)束語(yǔ)



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