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鰻鱺模式游動(dòng)的魚體變形曲率波的傳播特性研究
關(guān)鍵詞：鰻鱺模式游動(dòng) 七鰓鰻 主動(dòng)彎矩波 曲率波
摘要：將鰻鱺模式游動(dòng)的七鰓鰻簡化成材料性質(zhì)均勻的變截面黏彈性梁,通過數(shù)值方法求解魚體在主動(dòng)彎矩波(作為激勵(lì)的驅(qū)動(dòng)波)的驅(qū)動(dòng)下勻速游動(dòng)時(shí)身體變形曲率波的傳播特性.結(jié)果表明,當(dāng)主動(dòng)彎矩的驅(qū)動(dòng)頻率高于魚體結(jié)構(gòu)基頻時(shí),可以觀察到曲率波相對于驅(qū)動(dòng)波存在相位滯后,且越靠近尾部滯后現(xiàn)象越明顯,這意味著曲率波的波速小于驅(qū)動(dòng)波的波速,也間接地驗(yàn)證了前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.通過參數(shù)研究發(fā)現(xiàn),魚體變形曲率波與驅(qū)動(dòng)波的波速比與表征流體黏性作用的雷諾數(shù)無關(guān),而與表征驅(qū)動(dòng)波和魚體材料屬性的無量綱激勵(lì)頻率、激勵(lì)波長及魚體黏性系數(shù)有關(guān).對于鰻鱺模式游動(dòng)的魚類,曲率波與驅(qū)動(dòng)波的波速比隨著無量綱激勵(lì)頻率和波長的增大而降低,隨著魚體黏性系數(shù)的增大而增大.進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),通過小擾動(dòng)分析得到的組合相似性參數(shù)Π可以統(tǒng)一描述波速比與激勵(lì)參數(shù)、材料參數(shù)之間的關(guān)系.
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