粘弹性蜻蜓型翼挥拍的流固耦合求解途径初探

昆虫翼挥拍时的动态变形与受到的惯性力和气动力是相互影响的，这是一个复杂的流固耦合过程，本文利用简化的非定常气动力估算方法、简化的昆虫翼结构模型和简化的拍动方式，对该问题的耦合求解途径做了初次探索。首先，在比较了昆虫翼拍动中受到的惯性力和气动力大小的基础上，阐明了耦合求解蜻蜓翼变形过程的必要性。其次，提出一个迭代求解该耦合问题的简化方案，并利用有限元数值模拟了粘弹性蜻蜓模型翼绕定轴往复挥拍的变形过程，比较了耦合气动力前后的模型翼变形，并初步分析了能耗变化。