【摘 要】
:
丰富多彩的自然界为人类的仿生机械提供了良好的样本。仿生学自上世纪60年代诞生以来,人们通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构,功能,原理及控制机制,已经开发或改进了各种
论文部分内容阅读
丰富多彩的自然界为人类的仿生机械提供了良好的样本。仿生学自上世纪60年代诞生以来,人们通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构,功能,原理及控制机制,已经开发或改进了各种各样的仿生机械,仪器,建筑和工艺。近年来,随着信息、医疗、航空、航天、军事、公安等科技的迅速发展,对直线型、特别是细长型驱动装置的需求明显增加。超细直线微电机与微驱动器可以突破现有电机的应用局限,将在工业、农业、医学、军事以及航空航天事业中扮演越来越重要的角色。
本文主要借鉴了鳗鱼、水蛇、精子等细长型水生动物和微生物的运动机制,模仿它们在液体中的泳动姿态,致力于研究这种波动致动机理在超细直线微驱动器中的可行性。本论文得到国家自然科学基金项目“精子泳动机制及其在微机电系统驱动中的应用研究”(编号:50377022)的资助。本文的主要工作如下:
首先,研究了鱼类波动推进机制,在Lighthill的细长体理论基础上,推导了一般和特殊波动函数作用下的推进力和推进效率公式,并分析了各种参数对于推进力和推进效率的影响。
本文首次采用有限元的方法对细长体波动运动进行流固耦合分析,从结构和流场的交互影响中分析了体形参数和运动参数对于波动的影响,得出了与理论分析相一致的结论,分析的结果将对未来的泳动微机械装置的优化设计提供了参考。
最后,本文还设计了一种新型的可在水中自主游动的泳动微机械装置,从实验的角度对模拟的结果进行了验证。实验结果表明,改变输入电压将改变微机械的波动频率,进而改变其前进速度,结果也同时表明了流固耦合分析的准确性。
其他文献
为了生产优质合格的辣椒杂交种,提高杂交种质量,结合所学理论和田间实践操作,总结了辣椒杂交种种子生产技术,包括土地准备、培育壮苗、父母本定植、田间管理、去雄授粉、病虫
研究珔α-调和映照正规性判别条件.利用Bloch函数,结合预Schwarz导数与线性连结几何特征给出正规珔α-调和映照的两个判别定理.
将深海海底热液活动环境在陆上实验室再现,以实现在实验室内对采集的深海微生物进行扩增及培养研究,不仅可以了解深海中存在的微生物种类而且可以随时观察温度和压力等因素对深海微生物生长繁殖的影响,也是对深海微生物进行开发利用的基础。论文根据目前国内外深海微生物培养研究的现状,设计研制了一套由计算机闭环控制的包括高温高压反应釜和循环流动装置等设备的深海极端环境模拟平台,可以模拟深海微生物生长的各种不同环境并
远程控制技术是通信技术及计算机技术的综合应用。近年来,随着通信技术及计算机技术日趋成熟以及新技术的不断涌现,远程控制技术得到了迅速的发展。在工业测控领域,工业化进程不
随着20世纪70年代初期计算复杂性理论的形成,科学工作者发现并证明了大量来源于实际的组合最优化问题是非常难解的问题,即所谓的NP完全和NP难问题,其计算时间使人难以忍受或因问
在如今的时代背景下,机电设备的安装已经是建筑工程中的重要环节,会直接影响建筑工程的质量和进度.机电设备的安装过程包含了许多的环节和领域的知识,不是一个很简单的过程,
无线射频(Radio Frequency Identification,RFID)技术是物联网核心技术之一,广泛应用于制造业、医疗、国防等领域。RFID标签制造装备是光、机、电一体化的高科技装备,研发该
经济的迅速发展推动了我国的城镇化进程,我国建筑领域也开始迅速发展起来,目前在我国建筑活动当中除了要保证建筑物的基础功能以外,消费者还提出了一些其他方面的要求,要求建
汽车内部布置属于车身总布置的一部分,是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。在汽车内部布置过程中,需要确定的特征参数和硬点关系繁多,空间关系和约束条件复杂,实现
群集、交互、分布和协作,自古以来便是人类社会组织生活劳动的最根本方式。在信息与网络化的今天,这一本质更是得到了史无前例的关注。时空骤然浓缩,人际间的交流变得快捷又频繁