亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Effect of morphological characteristics on the aerodynamic performance of a flexible flapping butterfly wing

拍打 物理 蝴蝶 空气动力学 航空航天工程 航空学 机械 生物 工程类 生态学 热力学
作者
Huanjia Zhu,Yang Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (9) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0287527
摘要

Flapping-wing micro aerial vehicles (FWMAVs) inspired by insects like butterflies offer exceptional maneuverability, yet the coupled effects of wing morphology and structural flexibility on their aerodynamics remain underexplored. This study employs a high-fidelity fluid–structure interaction (FSI) framework to simulate the flapping motion of a bioinspired Chilasa clytia butterfly wing. We systematically investigate the influence of key morphological characteristics, particularly the angle between forewing and hindwing (Δα=+20°,0°,−20°,−40°), and wing flexural stiffness (E=3,4,5,6,10 GPa) on its unsteady aerodynamic performance and vortex dynamics. Results demonstrate that the baseline wing morphology (Δα=0°) achieves superior overall aerodynamic performance across all conditions. Flexible wings (E=4 GPa) significantly outperform rigid wings, generating 50.65% higher lift peaks due to complex vortex structures like the wingtip secondary flow vortex and hind tip vortex, which create additional low-pressure regions. The baseline wing morphology (Δα=0°) with a flexural stiffness of E=4 GPa is identified as the optimal configuration under the conditions considered, striking the best balance between lift generation, thrust production, power consumption, and overall propulsive efficiency. This work elucidates the critical interplay between morphology and flexibility in butterfly flapping-wing aerodynamics, providing valuable insight for the design of high-performance bio-inspired FWMAVs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小米应助MadysonKotrba采纳,获得10
9秒前
Caleb完成签到,获得积分10
11秒前
小米应助MadysonKotrba采纳,获得10
23秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
小米应助MatildaDownman采纳,获得10
1分钟前
小米应助MatildaDownman采纳,获得10
1分钟前
sittingduck完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
满集完成签到 ,获得积分10
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
ahyiziping发布了新的文献求助10
3分钟前
WEileen完成签到 ,获得积分0
3分钟前
千里草完成签到,获得积分10
3分钟前
合适的如天完成签到,获得积分10
4分钟前
古月完成签到,获得积分10
4分钟前
大方念云完成签到 ,获得积分10
4分钟前
humorlife完成签到,获得积分10
4分钟前
现代的冰海完成签到,获得积分10
4分钟前
zyyicu完成签到,获得积分10
4分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
4分钟前
zsmj23完成签到 ,获得积分0
5分钟前
嘻嘻完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
lyzhywj发布了新的文献求助10
5分钟前
科研通AI6.4应助Desserts采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
脑洞疼应助lyzhywj采纳,获得10
5分钟前
Desserts发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
6分钟前
andrele应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
7分钟前
7分钟前
懦弱的问芙完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
科研小白月完成签到,获得积分10
8分钟前
轩辕中蓝完成签到 ,获得积分10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6254140
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8076918
关于积分的说明 16868875
捐赠科研通 5327614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2836561
邀请新用户注册赠送积分活动 1813858
关于科研通互助平台的介绍 1668495