金龟子后翅展开过程微流作用机理

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neu20063043
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金龟子具有卓越的飞行性能,其多样的飞行技巧和飞行方式大都取决于膜翅的巧妙结构。经过亿万年的生物演化,昆虫膜翅优化了结构、功能和材料方面的性能以适应其生存环境。在自然界中,大多数金龟子的后翅都薄且脆,在它们休息时会将后翅收于鞘翅下;当金龟子的后翅展开时,就能为金龟子的飞行提供必要的空气动力。在本论文中,以扁锯颚锹甲、黄边大龙虱和臭蜣螂后翅作为研究对象,深入分析了这三种鞘翅目昆虫后翅的展开过程及血液在翅脉结构体系中的运动特性,揭示其后翅展开过程中翅脉内微流控制液压作用机理。本论文针对扁锯颚锹甲、臭蜣螂和黄边大龙虱三种鞘翅目昆虫,运用逆向工程技术,探索金龟子后翅形态及翅脉的微观结构,建立其三维几何模型;使用高速摄像机(400帧/秒)记录三种金龟子后翅展开过程,并用一个生物压力传感器和动态信号采集分析系统(DSA)来测量后翅展开过程中翅脉中的液压力。发现金龟子后翅折叠过程中液压力释放的总时间要比展开过程所需要的长,液压力的大小与翅翼的长度和金龟子身体的质量成正比。用眼底摄相机观察血液流动方向,发现压力峰值出现的时间与后翅中两个主要的横折叠节点张开时间一致。这些观察结果有利的表明血液的压力对金龟子后翅张开过程中的伸展有促进作用;利用流体力学软件FLUENT,对扁锯颚锹甲和黄边大龙虱后翅翅脉内流场的整个展开行程进行了连续的动态仿真,主要从压力和速度矢量两个方面进行相应的数值研究其运动特性;使用origin软件将模拟中得到翅脉管中流量变化数据与泊肃叶定律耦合得到微流流量方程,本论文的目的是模仿金龟子后翅展开/折叠过程运动,其展开/折叠过程动作机理及运动参数可为仿生可折叠翼微飞行器研究提供技术支撑。本论文采用医工结合的方法,集成了CFD、临床医学影像技术、三维重建技术、嵌入UDF和动网格技术,数值模拟了后翅展开过程中翅脉内微流流动特征。本论文的相关工作有助于进一步开展金龟子后翅展开/折叠仿生机构及微流控制研究,为微型飞行器可折叠翼设计提供仿生依据。
其他文献
电视剧《甄嬛传》的播出是2012年电视荧屏的一个热点,也引发了一场关于生存、成长以及人性的讨论本期"评论空间"栏目蔡骐教授、肖芃教授合写的文章《作为文本的后宫:解读〈甄
我国现行的会计专业研究生培养模式实质上是一种"本科化"的培养模式,严重影响了会计专业研究生的培养质量,因此必须重构一种创新型的会计专业研究生培养模式。
财务报表分析是以财务报表等相关资料为依据和起点,采用专门方法,系统分析和评价企业的过去和现在的经营成果、财务状况、现金流量及其变动,目的是了解过去、评价现在、预测
加强通识教育是本科教育改革的一大方向,但对于什么是通识教育,中外学界却莫衷一是,需要深入探讨。国内外高校通识教育的发展与演进对于我国发展通识教育具有重要的借鉴意义,
<正>据美国阿肯色大学研究人员研究结果表明绿茶、葡萄籽、香辛料等天然提取物可代替化学防腐剂,以此来抑制李斯特菌等食源性的病菌。研究人员使用75%的化学防腐剂和25%的天
伪狂犬病毒可潜伏于猪的神经节和白细胞中,应激后排毒。母猪可垂直传播,隐性感染普遍存在,育肥猪是最大的病毒贮藏库。我国自发现该病以来,目前已有30余个省(市)暴发及流行该
林徽因是新月诗派与京派的重要诗人,但她的诗歌却区别于这两派的其他诗人而显现其独特的风格。文章通过对林徽因的诗歌《昼梦》的细读,阐释其诗歌在技巧上的"情绪的联络",思
<正>有时候,人会因为一两个微不足道的美好暗暗渴望一个巨大的负面,比如因为想有机会用一下图案撩骚的Zippo打火机而渴望抽烟,比如因为一头长发而舍不得一个"三观"凌乱的悍妇
期刊
随着网络信息爆炸式增长,在浩瀚的网络信息中找出需求的信息已成为用户面临的主要问题,通用搜索引擎就是在这一背景下如雨后春笋般涌现,Google和百度已成为通用搜索引擎的代