在水下生物灵感推进鱼中提高推力,使用剪切固凝
Shunichi Kobayashi1, Yusuke Jonishi2
1Institute of Textile Science and Technology, Academic Assembly, Shinshu University, Ueda 386-8567, Japan.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|April 25, 2025
概括
这项研究引入了一种新的复合关节,使用剪切固凝用于生物灵感的. 关节通过适应性刚性来平衡高推力与稳定的性能来增强水下推进.
科学领域:
- 生物模拟学和机器人学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 水下推进系统往往缺乏适应性机械性能.
- 剪切固凝提供了取决于速度的硬度,非常适合动态环境.
- 生物灵感设计可以提高效率和机动性.
研究的目的:
- 通过使用剪切强化凝,研究生物灵感的推力增强.
- 开发和评估一种新型的复合关节,其中包含剪切固凝.
- 为了比较复合关节的性能与刚性和柔性关节的性能.
主要方法:
- 使用剪切固凝 (扩展性化合物) 开发复合关节.
- 对复合关节与刚性和尿关节进行实验性评估.
- 实施速度比控制策略,用于翼振荡.
主要成果:
- 复合接头在高平均推力和低推力变化之间表现出卓越的平衡.
- 适应性刚性减少了高速振荡期间的变形,并在低速间隔期间增强了推力.
- 与控制关节相比,复合关节提供了稳定的性能.
结论:
- 剪切固凝提供了一种无机制的方法,以适应水下推进中的自适应性机械性能.
- 开发的复合关节显著提高了生物灵感的推力和稳定性.
- 这项技术为水下车辆设计提供了有前途的进步.


