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题名压电宏纤维驱动的仿生尾鳍微推进力测量系统
被引量：1
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作者
孟浩锋
杨依领
娄军强
马剑强
崔玉国
陈特欢
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机构
宁波大学机械工程与力学学院
浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室
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出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期311-318,413,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51505238,51805276,61703217)
浙江省自然科学基金资助项目(LQ15E050002)。
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文摘
提出了用于压电宏纤维(macro fiber composites,简称MFC)驱动的柔性仿锦鲤尾鳍推进力动态精密测量的悬臂式微推进力测量系统。基于矩形截面悬臂梁的纯弯曲和扭转变形理论,首先,提出微推进力测量构件的设计指标,其弯曲刚度实验标定结果与设计指标基本吻合,水下稳定摆动测试结果表明,MFC驱动的柔性仿生尾鳍在激励频率7,8 Hz时分别取得最大摆幅峰峰值5.08 mm和最大摆速104.3 mm/s;然后,开展了柔性尾鳍在最大摆幅及最大摆速状态下产生的微推进力动态测量实验,结果显示柔性尾鳍产生的推进力在一个稳定摆动周期内出现两次波峰起伏,且存在着时间占比不同的推进和拖拽两种状态。结果表明,最大摆速状态下,柔性尾鳍稳定摆动过程在65.6%的周期内为推进状态,产生的瞬时最大推进力和拖拽力分别为6.26和-2.50 mN,数值积分得到的周期平均推进力为1.90 mN,而柔性尾鳍最大摆幅状态下产生的平均推进力为0.26 mN。所提出的柔性仿生尾鳍及微推进力精密测量系统的具有较好的参考作用。
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关键词
压电宏纤维
柔性仿生尾鳍
微推进力测量
悬臂梁
弯曲刚度
身体/尾鳍推进模式
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Keywords
macro fiber composites(MFC)
flexible biomimetic fin
micro-thrust measurement
cantilever
bending rigidity
body or caudal fin(BCF)propulsion
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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