樹葉的形狀重構(gòu)和減阻能力在太陽能帆板、機(jī)翼結(jié)構(gòu)、仿生天線設(shè)計(jì)和新型發(fā)電技術(shù)等方面具有應(yīng)用價(jià)值.紫藤蘿羽狀復(fù)葉垂直懸掛于風(fēng)洞中,在風(fēng)速0～25 m/s范圍內(nèi)進(jìn)行正面和反面迎風(fēng)測試.發(fā)現(xiàn)存在前期穩(wěn)定、中間過渡和后期穩(wěn)定3個(gè)階段以及5個(gè)臨界風(fēng)速.在前期階段葉軸隨風(fēng)速彎曲變化劇烈,出現(xiàn)小葉分層飛翼和分層多形狀穩(wěn)定.過渡階段出現(xiàn)葉軸大幅低頻振動和部分小葉小幅高頻振動兩種不穩(wěn)定形式.后期出現(xiàn)兩層或單一整體穩(wěn)定,橫截面形狀分為錐形、楔形和U形.隨著風(fēng)速增大,復(fù)葉寬度減小,小葉層數(shù)逐步減少,直至出現(xiàn)流線形單一整體.隨著雷諾數(shù)增大,復(fù)葉阻力系數(shù)先是快速下降,后又緩慢地趨于常數(shù).復(fù)葉Vogel負(fù)指數(shù)絕對值|α|隨小葉數(shù)目的增大而增大.反面迎風(fēng)時(shí)|α|比正面迎風(fēng)時(shí)大,但隨著小葉數(shù)目增加兩者趨于一致.當(dāng)復(fù)葉旋渦脫落頻率與葉軸固有頻率接近時(shí),葉軸出現(xiàn)大幅振動.理論分析得到葉軸振動的第二臨界風(fēng)速V₂/（E/ρ）^1/2是b/l和d/l的函數(shù),其中E,ρ, d和l分別為葉軸彈性模量、密度、直徑和長度,b為變形后的復(fù)葉寬度,并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了其變化圖. 

【文章來源】：力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,51(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：18 頁

【文章目錄】：
引言
1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2 結(jié)果與分析
    2.1 復(fù)葉的穩(wěn)定和振動狀態(tài)
    2.2 振動及姿態(tài)變化
    2.3 復(fù)葉投影寬度與雷諾數(shù)Re的統(tǒng)計(jì)關(guān)系
    2.4 葉軸和小葉的振動頻率
    2.5 臨界風(fēng)速
    2.6 復(fù)葉氣動阻力與Vogel指數(shù)
    2.7 葉片個(gè)數(shù)的影響
3 關(guān)于第二和第四臨界風(fēng)速的討論
    3.1 葉軸振動第二臨界風(fēng)速的相似關(guān)系
    3.2 葉片穩(wěn)定性與第四臨界風(fēng)速
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鵝掌楸樹葉在風(fēng)中的變形與振動[J]. 邵傳平,朱園園.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]基于仿生學(xué)理論的機(jī)翼結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)[J]. 陳志超,詹家禮,周斌,孫鵬.  機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2014(03)
[3]Wind induced deformation and vibration of a Platanus acerifolia leaf[J]. Chuan-Ping Shao.Ye-Jun Chen.Jian-Zhong LinChina Jiliang University,310018 Hangzhou,China.  Acta Mechanica Sinica. 2012(03)
[4]銀杏葉狀仿生天線的構(gòu)想與設(shè)計(jì)[J]. 張昊明.  新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)



本文編號：3116786