压电纤维致动柔性结构的仿鱼体波振动特性及流场分布研究

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摘要：提出利用压电纤维（MFC）致动柔性结构的二阶振动模态来模仿鲹科鱼类的鱼体波运动。基于假设模态法求解智能柔性结构的前三阶振型，实验测得水下柔性结构的二阶振型，验证了智能柔性结构的二阶振型逼近鲹科鲈鱼的鱼体波。采用计算流体动力学（CFD）分析了柔性结构周围流线及压力分布情况，结果表明：二阶振动行为下，柔性结构节点前后流线方向相反；两侧流场始终存在两组高、低压集中区域，且节点前后的压力集中区域分布相反;柔性结构两侧始终存在正压梯度，其中向前的压力分量为柔性结构提供持续的推进力，而节点前后压力分量产生的侧向力方向相反，部分抵消，增强了柔性结构的侧向稳定性。（剩余10602字）