Investigación Experimental sobre la Relación de Acoplamiento entre la Rigidez de la Cola de Pez y la Frecuencia Undulatoria
Autores: Zhang, Yuanhao; Kang, Rongjie; Romano, Donato; Dario, Paolo; Song, Zhibin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación Experimental sobre la Relación de Acoplamiento entre la Rigidez de la Cola de Pez y la Frecuencia Undulatoria
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Pez
Rigidez
Rendimiento de natación
Láminas de goma
Frecuencias de oscilación
Resultados experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los peces pueden nadar en una variedad de estados. Por ejemplo, se ven flexibles y realizan locomoción undulatoria de baja frecuencia cuando navegan, pero parecen muy poderosos y rígidos y realizan undulación de alta frecuencia cuando cazan. En el proceso de cambio del estado de movimiento, la rigidez del cuerpo del pez afecta el rendimiento de natación del pez. En este artículo, imitamos el cambio de rigidez superponiendo láminas de goma y utilizamos métodos experimentales para probar su rendimiento de natación bajo diferentes frecuencias de oscilación. Se fabricó una serie de colas de pez de goma de acuerdo con el análisis del movimiento de natación de peces reales, proporcionando diferentes valores de rigidez y cambiando las curvas del cuerpo. En los experimentos prototipo, la base de la cola del pez se fijó a una plataforma a través de un sensor de fuerza, que puede oscilar a varias velocidades, de modo que la cola del pez pudo balancearse y se pudo probar el empuje a diferentes frecuencias. Según los resultados experimentales, encontramos que con el cambio de la frecuencia de oscilación, había diferentes rigideces óptimas que podían hacer que el empuje alcanzara el valor máximo, y con el aumento de la rigidez, el intervalo de envoltura de la curva de oscilación se amplió gradualmente, la amplitud aumentó y la histéresis de la aleta caudal en relación con el extremo disminuyó.
Descripción
Los peces pueden nadar en una variedad de estados. Por ejemplo, se ven flexibles y realizan locomoción undulatoria de baja frecuencia cuando navegan, pero parecen muy poderosos y rígidos y realizan undulación de alta frecuencia cuando cazan. En el proceso de cambio del estado de movimiento, la rigidez del cuerpo del pez afecta el rendimiento de natación del pez. En este artículo, imitamos el cambio de rigidez superponiendo láminas de goma y utilizamos métodos experimentales para probar su rendimiento de natación bajo diferentes frecuencias de oscilación. Se fabricó una serie de colas de pez de goma de acuerdo con el análisis del movimiento de natación de peces reales, proporcionando diferentes valores de rigidez y cambiando las curvas del cuerpo. En los experimentos prototipo, la base de la cola del pez se fijó a una plataforma a través de un sensor de fuerza, que puede oscilar a varias velocidades, de modo que la cola del pez pudo balancearse y se pudo probar el empuje a diferentes frecuencias. Según los resultados experimentales, encontramos que con el cambio de la frecuencia de oscilación, había diferentes rigideces óptimas que podían hacer que el empuje alcanzara el valor máximo, y con el aumento de la rigidez, el intervalo de envoltura de la curva de oscilación se amplió gradualmente, la amplitud aumentó y la histéresis de la aleta caudal en relación con el extremo disminuyó.