Bat Flight Simuleringer

Flaggermus er unike dyr, og presentere en svært overbevisende modell for småskala dyr flytur. Følgende egenskaper av flaggermus og deres gjennomføring av fly er spesielt interessante for inspirerende utviklinger i ubemannet luftfartøydesign:

  • Flaggermus er ekstremt manøvrerbare dyr, ofte i stand til raske endringer i retning (byttefangst, manøvrering, fangstunndragelse, etc). Denne manøvrerbarheten er ønskelig for ubemannede kjøretøy som gir potensial for perching og fly gjennom urbane miljøer.
  • Flaggermus er effektive flapping fly kjøretøy. En primær bekymring for ubemannede luftfartøyer er å få en effektiv lavkraft plattform.
  • Flaggermus utnytte en aktivert morphing membran vinge struktur for å oppnå flight. Den aktive membranen som brukes av flaggermus presenterer en attraktiv strategi for UAV-fly hvor membraner ville være enklere å designe, bygge og fly enn fjærede vinger. Membran vinger kan også gi aerodynamiske fordeler som camber induserende, stall lindring, og mykere stall.

I dette prosjektet undersøker vi de aero-strukturelle egenskapene til bat-fly for å bestemme anvendelsen av lignende strukturelle strategier i kjøretøydesign.

våre samarbeidspartnere Ved Brown University (Breuer Lab og Swartz Lab) gir state of the art høyhastighets stereo digital videoopptak av flaggermus i flukt(både i windtunnels og fly bur). Disse videodataene behandles ved hjelp av toppmoderne motion capture-tilnærminger. Etter motion capture en 3-dimensjonal rekonstruksjon og overflate modell av flaggermus er konstruert. Disse high fidelity, tid nøyaktige modeller av bat fly gir en nøyaktig form som kan analyseres ved hjelp av beregningsmetoder.

Ved hjelp av flere forskjellige beregningsverktøy undersøker vi fly og effektivitet av fly. Beregningsverktøyene Som vurderes Er HallOpt, ASWING, FastAero og 3DG. Hvert av disse verktøyene er kort uthevet nedenfor (Se verktøy-siden for detaljer):

  • HallOpt: Ved hjelp av spor av bakkantlinjen kan vi konstruere og omtrentlig våkne ark. Ved hjelp av metoder foreslått Av Hall et al., vi undersøker disse våkner for å bestemme hvordan vorticity skal distribueres i kjølvannet av en flaggermus hvis løft og trykkgenerering utføres på en effektiv måte.
  • ASWING: ved hjelp av enkle, men nøyaktige modeller for aerodynamikk, strukturer og dynamikk, er det enkelt å simulere fly av en flaggermus eller flapping kjøretøy.
  • FastAero: ved hjelp av en potensiell strømningsmodell og den 3-dimensjonale balltre-geometrien kan strømmen rundt balltre simuleres raskt ved hjelp av en akselerert potensiell strømningsmetode. FastAero, opprinnelig utviklet for flyanalyse applikasjoner har vist seg nyttig der en tradoff mellom tid og flyt fysikk nøyaktighet er ønskelig.
  • 3DG: 3DG er en diskontinuerlig Galerkin-metode for å løse Navier Stokes-ligningene. Denne metoden er svært nøyaktig, men kan være tidkrevende å bruke for store 3-dimensjonale simuleringer. Som sådan brukes metoden for å bekrefte resultater og gi innsikt i viskøse effekter.

vennligst utforsk linkene til Høyre For å lære mer om prosjektet.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.

Back to Top