微型飞行器的仿生流体力学——昆虫前飞时的气动力和能耗 被引量：20

1

作者 孙茂 吴江浩 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期385-393,共9页

用数值模拟方法研究了昆虫前飞时的气动力和需用功率。由N S方程的数值解提供速度场和压力场 ,从而得到涡量、气动力和力矩 (惯性力矩用解析方法计算 )。基于流场结构 ,解释了非定常气动力产生的原因 ;基于气动力和力矩 ,得到需用功率... 用数值模拟方法研究了昆虫前飞时的气动力和需用功率。由N S方程的数值解提供速度场和压力场 ,从而得到涡量、气动力和力矩 (惯性力矩用解析方法计算 )。基于流场结构 ,解释了非定常气动力产生的原因 ;基于气动力和力矩 ,得到需用功率。悬停飞行中揭示出的 3个非定常高升力机制 (不失速机制 ,拍动初期的快速加速运动 ,拍动后期的快速上仰运动 )在前飞时仍然适用 (即使在快速前飞时 ,V∞ =2～ 2 5m/s,失速涡也不脱落 )。在低速飞行时 (V∞ ≈ 0 5m/s)平衡重量的升力既来自于翅膀的下拍运动也来自于上挥运动 ,并主要由翅膀的升力贡献 ;克服身体阻力的推力主要来自于翅膀的上挥运动 ,由翅膀的阻力贡献。在中等速度下 (V∞ ≈ 1 0m/s) ,升力主要来自于下拍运动 ,其中一半由翅膀升力贡献 ,一半由翅膀阻力贡献 ;推力主要来自上挥运动 ,也是一半由翅膀升力贡献 ,一半由翅膀阻力贡献。在快速飞行时 (V∞ ≈ 2 0m/s) ,升力主要来自于下拍运动 ,主要由翅膀阻力贡献 ;推力来自上挥运动 ,主要由翅膀升力贡献。悬停时 ,下拍和上挥做功同样大 ;前飞时 ,下拍做功较上挥大得多 :V∞ =0 5 ,1 0和 2 0m/s时 ,下拍做的功分别是上挥的 1 6,2 6和 3 5倍。果蝇在悬停飞行时 ,比功率 (单位身体质量的需用功率 )约为 展开更多

关键词 飞行器 仿生流体力学 气动力 能耗 昆虫飞行

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仿昆扑翼飞行器的翅膀惯性力分析 被引量：8

2

作者 胡明朗 魏瑞轩 +1 位作者 崔晓峰 郭庆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1279-1286,共8页

用理论模化和仿真试验相结合的方法,研究了昆虫翅膀扑动产生的惯性力和惯性力矩.在昆虫扑翼飞行运动的仿生模拟基础上,研究了翅膀扑动过程中拍动幅度、拍动加(减)速周期、平动迎角和翻转加(减)速周期4个振翅运动参数对翅膀惯性力(矩)的... 用理论模化和仿真试验相结合的方法,研究了昆虫翅膀扑动产生的惯性力和惯性力矩.在昆虫扑翼飞行运动的仿生模拟基础上,研究了翅膀扑动过程中拍动幅度、拍动加(减)速周期、平动迎角和翻转加(减)速周期4个振翅运动参数对翅膀惯性力(矩)的影响.研究表明:微小尺度昆虫高频扑翅产生的惯性力幅值与气动力的幅值大致相当;昆虫翅膀的弦向转动惯量比展向转动惯量近似高一个数量级;翅膀拍动惯性力矩的影响远远高于翅膀转动惯性力矩的影响,而转动惯性力矩是可以忽略不计的;只要翅膀的拍动是对称的,就可认为翅膀的扑动是近似对称的;如果翅膀拍动对称的同时转动对称,就可认为翅膀的扑动是严格对称的,此时翅膀惯性力可以忽略. 展开更多

关键词 惯性力 昆虫飞行 扑翼飞行器 惯性力矩 振翅运动参数

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农用杀虫剂综述(上) 被引量：3

3

作者 范峰 王岩丽 +1 位作者 杨微 李忠 《世界农药》 CAS 2005年第6期25-29,共5页

简单介绍了各类杀虫剂的主要研究成果及其发展,从化学杀虫剂包括有机磷杀虫剂、氨基甲酸酯杀虫剂、拟除虫菊酯杀虫剂、烟碱类杀虫剂、昆虫生长调节剂等,到生物杀虫剂包括微生物杀虫剂和植物杀虫剂等分别进行了综述性的报导。

关键词 杀虫剂 化学杀虫剂 植物(源)杀虫剂 光活化杀虫剂 微生物杀虫剂 昆虫拒食剂 昆虫飞行 抑制剂

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昆虫飞行速度和持续时间监测仪硬件设计 被引量：4

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作者 吴迅 《华东昆虫学报》 2007年第4期315-320,共6页

本文设计了利用微机记录昆虫飞行状态的实验装置,这种装置由两部分组成,一部分是设计和制作一个飞行磨供昆虫飞行,另一部分是制作光电传感器和微机检测系统,记录信号并把信号进行识别、分析、归类,送往计算机显示和打印。介绍了其工作... 本文设计了利用微机记录昆虫飞行状态的实验装置,这种装置由两部分组成,一部分是设计和制作一个飞行磨供昆虫飞行,另一部分是制作光电传感器和微机检测系统,记录信号并把信号进行识别、分析、归类,送往计算机显示和打印。介绍了其工作原理和使用方法。 展开更多

关键词 单片机 昆虫飞行 飞行磨

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东亚飞蝗前翅感受器的扫描电镜观察 被引量：3

5

作者 张杰 张善干 张龙 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第B08期266-267,共2页

关键词 扫描电镜观察 东亚飞蝗 感受器 昆虫飞行 生理功能 器官 虫体 繁衍

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昆虫飞翔的奥秘

6

作者 路文琼 《大学英语》 2002年第11期14-16,共3页

关键词 昆虫的飞行 昆虫翅膀 大学英语 昆虫飞行 昆虫学家 空中特技飞行 迪金森 无脊椎动物 网络结构 翅膀运动

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昆虫飞行时能量的提供 被引量：1

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作者 赵玉敏 宫汝淳 马晓宏 《通化师范学院学报》 1998年第6期69-71,共3页

把直翅目、鳞翅目、半翅目、膜翅目、双翅目昆虫飞行时消耗的碳水化合物和脂类进行比较,来说明昆虫飞行时能量是由碳水化合物和脂类提供的。

关键词 昆虫飞行 飞行肌 膜翅目 双翅目 昆虫利用 碳水化合物代谢 磷酸甘油 丙酮酸 脂肪酸 半翅目

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昆虫翅平面形状和展弦比对其气动性能的影响 被引量：2

8

作者 牟晓蕾 孙茂 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1359-1364,1371,共7页

应用计算流体力学的方法研究昆虫翅膀平面形状和展弦比对其拍动运动时气动力的影响.选取了10种具有代表性的平面形状和展弦比差别较大的昆虫翅膀作为研究对象.这10种昆虫分别是果蝇、大蚊、蜂蝇、食蚜蝇、瓢虫、熊蜂、蜜蜂、草蜻蛉(前翅... 应用计算流体力学的方法研究昆虫翅膀平面形状和展弦比对其拍动运动时气动力的影响.选取了10种具有代表性的平面形状和展弦比差别较大的昆虫翅膀作为研究对象.这10种昆虫分别是果蝇、大蚊、蜂蝇、食蚜蝇、瓢虫、熊蜂、蜜蜂、草蜻蛉(前翅)、鹰蛾和蜻蜓(前翅).研究结果表明:翅膀面积的二阶矩折合半径越大其气动力越大,当使用翅膀面积的二阶矩折合半径处的速度作为参考速度时,翅膀平面形状对无量纲气动力的影响很小.当翅膀展弦比有较大变化(从2.8增大到5.5)时,气动力系数只有很小的变化.流动的三维效应减弱和部分前缘涡(LEV,Leading-Edge Vortices)的脱落,这两种效果相互抵消,导致气动力系数变化不大. 展开更多

关键词 昆虫飞行 翅膀拍动 气动力 翅膀形状

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肌肉和气流的完美组合

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作者 苏光路 《自然与科技》 2014年第6期14-15,共2页

昆虫独有的飞行能力令科学家叹为观止。按照传统空气动力学原理来看,蜜蜂是根本无法飞上天的。昆虫飞行是20世纪的一大谜团,最近人们才终于发现它们飞行轨迹中所显露的一些奥秘——空气动力学诞生之初,科学家就注意到昆虫的飞行有点诡... 昆虫独有的飞行能力令科学家叹为观止。按照传统空气动力学原理来看,蜜蜂是根本无法飞上天的。昆虫飞行是20世纪的一大谜团,最近人们才终于发现它们飞行轨迹中所显露的一些奥秘——空气动力学诞生之初,科学家就注意到昆虫的飞行有点诡异。早期研究表明,昆虫是通过快速拍打它们的翅膀来飞行的,可这种力量太小,依据它们的体重与飞行力量比率,科学家根本不可能制造出人类的飞行器。 展开更多

关键词 空气动力学原理 飞行能力 昆虫飞行 气流 肌肉 科学家 飞行轨迹 飞行器

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师法昆虫 翱翔天空

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作者 彩万志 《大自然》 2005年第5期4-6,共3页

关键词 昆虫飞行 固定翼 飞行器 机器人 加利福尼亚大学 飞行距离 国防高级研究计划署 自由飞翔 空气动力学 孙悟空 微生物燃料 自主飞行

原文传递

昆虫振翅飞行的数值模拟 被引量：1

11

作者 程暮林 苗文博 钟长生 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期533-538,共6页

在非惯性参考系下对昆虫振翅扰动的二维非定常流场进行了数值模拟,避免了计算中的移动边界困难,从而缩短了计算时间,模型具有3个自由度,可以模拟任意已知的翅的平面运动.通过模拟相对复杂的自然界昆虫的振翅运动,研究昆虫是如何控制飞行... 在非惯性参考系下对昆虫振翅扰动的二维非定常流场进行了数值模拟,避免了计算中的移动边界困难,从而缩短了计算时间,模型具有3个自由度,可以模拟任意已知的翅的平面运动.通过模拟相对复杂的自然界昆虫的振翅运动,研究昆虫是如何控制飞行.计算结果表明,有2个参数可能被昆虫用来控制飞行:翅平动和转动间的相位差以及垂直于平均振翅平面方向的横向振幅. 展开更多

关键词 昆虫飞行 数值模拟 相位差

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昆虫飞行模拟监控系统设计 被引量：1

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作者 吴迅 徐宁 王志杰 《生物安全学报》 2010年第4期274-279,共6页

本文根据昆虫飞行的特点，模拟昆虫飞行的实验装置，由飞行磨、单片机及微型计算机组成，编辑设计飞行监控软件，该程序分为三个模块：系统监控程序模块；时钟程序模块和信号处理程序模块。利用微机适时采集飞行数据，记录和分析监测结... 本文根据昆虫飞行的特点，模拟昆虫飞行的实验装置，由飞行磨、单片机及微型计算机组成，编辑设计飞行监控软件，该程序分为三个模块：系统监控程序模块；时钟程序模块和信号处理程序模块。利用微机适时采集飞行数据，记录和分析监测结果，模拟昆虫的飞行速度和持续时间。 展开更多

关键词 昆虫飞行 单片机 微机处理系统 程序模块

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揭开昆虫飞行奥秘

13

作者 徐德康 《国际航空》 北大核心 2006年第4期70-71,共2页

初步研究表明，昆虫之所以既能够长时间的悬停飞行，又能够灵活自如的机动飞行，主要是它们具有产生非定常流场高升力的能力，这种高升力可能来自翅翼划动运动生成的前缘涡和翅翼上表面的展向流，以及翅翼旋转运动产生的马格努斯效应力。

关键词 昆虫飞行 旋转运动 非定常流场 机动飞行 高升力 长时间 前缘涡 悬停

原文传递

仿蝇飞行器性能分析及参数优化

14

作者 胡明朗 魏瑞轩 +3 位作者 宋敏 李霞 郭庆 刘月 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期114-122,共9页

采用改进的准定常气动力和能耗估算方法,对仿蝇布局微型飞行器的结构参数和运动学参数进行了优化,估算了不同尺度样例飞行器的气动力和能耗.结果表明:①仿蝇气动布局更加适合厘米级、毫米级的飞行器,翼展大于3.75 cm时,其性能相对于同... 采用改进的准定常气动力和能耗估算方法,对仿蝇布局微型飞行器的结构参数和运动学参数进行了优化,估算了不同尺度样例飞行器的气动力和能耗.结果表明:①仿蝇气动布局更加适合厘米级、毫米级的飞行器,翼展大于3.75 cm时,其性能相对于同尺度的常规布局飞行器不再有优势.②仿蝇布局飞行器的最优运动学参数为:对称转动模式的转动周期为0.2T^0.25T;扑动加减速周期为0.15T^0.2T;平动迎角取值范围25°~30°.增大扑动幅度可以降低扑动频率,但低扑动频率不能产生足够升力时,要减小扑动幅度,增大扑动频率. 展开更多

关键词 昆虫飞行 扑翼飞行器 气动力 惯性力 振翅运动参数

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昆虫飞行的秘密

15

作者 谭飞飞 《科学之友》 2009年第2期62-63,共2页

如果你仔细观察果蝇，会发现它可以迅速起飞、盘旋、俯冲、急转弯，轻而易举地进攻食物、躲避追杀。但它是怎么办到的呢？动物学家、航天专家、流体力学研究者一直对昆虫飞行时附近空气流动的情况感兴趣，但这个问题至今尚未得到充分的... 如果你仔细观察果蝇，会发现它可以迅速起飞、盘旋、俯冲、急转弯，轻而易举地进攻食物、躲避追杀。但它是怎么办到的呢？动物学家、航天专家、流体力学研究者一直对昆虫飞行时附近空气流动的情况感兴趣，但这个问题至今尚未得到充分的解释。因为我们很难对三维空间的气流活动做出精确的描述，尤其是昆虫翅翼周围，而且昆虫的翅翼小巧轻薄，又运动得特别快、特别复杂。一开始，科学家以分析和计算的方式来探究昆虫飞行的机制，但是这两种方式却无法解释昆虫起飞和停滞空中的行为，也无法完整地描绘昆虫的飞行。直到20世纪末，研究人员改以直接测量的方式进行， 展开更多

关键词 昆虫飞行 空气流动 动物学家 航天专家 流体力学 三维空间 直接测量 研究人员

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国际视角

16

《科技传播》 2018年第20期10-11,共2页

以色列一种麻醉药可快速缓解抑郁症状以色列特拉维夫医学中心日前发布一项研究结果说,注射使用的麻醉药氯胺酮如果口服,可有效、快速、安全地缓解抑郁症状。这一研究成果刊登在新一期《英国精神病学杂志》月刊上。研究显示,口服氯胺酮... 以色列一种麻醉药可快速缓解抑郁症状以色列特拉维夫医学中心日前发布一项研究结果说,注射使用的麻醉药氯胺酮如果口服,可有效、快速、安全地缓解抑郁症状。这一研究成果刊登在新一期《英国精神病学杂志》月刊上。研究显示,口服氯胺酮便于患者在家中或者诊所服用,而无需通过静脉注射。同时,患者在服用该药物后,治疗效果可以持续一周以上。 展开更多

关键词 破冰船 CO 混凝土 抑郁症状 氯胺酮 核动力 机器人 昆虫飞行

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昆虫飞行之谜

17

作者 江南 《民防苑》 2006年第4期46-47,共2页

关键词 昆虫飞行 天花板 苍蝇 移栖 迁徒 蝴蝶

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昆虫飞行有奇招

18

作者 陶诗秀 《科学之友》 2017年第10期54-55,共2页

许多人都以为鸟类是自然界最善于飞行的动物,实际上并不是这样。飞行本领最高超的,首先要推飞虫。有些昆虫除了具有惊人的＂长跑＂本领以外,还能在茫茫大海上空不迷失方向,准确地向目的地前进。

关键词 昆虫飞行 自然界 目的地

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动物迁徙之谜

19

作者 金凯 《小雪花》 2005年第12期14-15,共2页

关键词 动物迁徙 蝴蝶 活动时间 千米 大西洋 昆虫飞行 准确无误 科学家 生物钟 目的地

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昆虫飞行高升力机理的研究 被引量：5

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作者 金晓怡 颜景平 周建华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2007年第5期40-43,共4页

随着仿生扑翼飞行机器人的微型化,当扑翼飞行机器人达到昆虫量级的时候,任何复杂的运动系统都将面临难以实现的问题。本文从研究现有比较成熟的昆虫飞行高升力机制出发,指出了现有"昆虫飞行高升力机理"研究成果中存在的一些问... 随着仿生扑翼飞行机器人的微型化,当扑翼飞行机器人达到昆虫量级的时候,任何复杂的运动系统都将面临难以实现的问题。本文从研究现有比较成熟的昆虫飞行高升力机制出发,指出了现有"昆虫飞行高升力机理"研究成果中存在的一些问题,用"柔性楔形效应"对昆虫飞行高升力机理进行了合理解释,提出"柔性楔形效应"是昆虫前飞过程中获得很大升力的主要原因。用"柔性楔形效应"解释昆虫飞行高升力机理,翅翼运动的模拟方式有可能只需在自适应变形状态下施以简单的节律运动。该结论将对仿生扑翼飞行机器人的研究产生重要影响。 展开更多

关键词 昆虫飞行高升力机理 拍合飞行 延时失速 旋转环流 尾流捕捉 柔性楔形效应

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