澄清柔性惯性 swimmer 的效率与共振之间的关系

我们研究了一个被动柔性 swimmer 的线性无粘模型，计算其推进性能、特征值和特征函数，以澄清效率与共振之间的关系。我们考虑的驱动频率和刚度比跨度很大，而质量比大多固定为代表 swimmer 的低值。我们给出的结果显示了后缘挠度、推力系数、功率系数和效率如何在刚度-频率平面上变化。后缘挠度、推力系数和功率系数在中高频和刚度下显示出尖锐的共振行为脊线，而效率在任何地方都没有显示出共振行为。对于低频率和刚度，共振峰模糊在一起，效率较高。在该区域，颤振模态出现，诱导出行波运动学，使 swimmer 更高效。我们还考虑了以流向阻力形式存在的有限雷诺数效应。阻力给 swimmer 产生的净推力增加了一个偏移，导致效率中出现共振峰（如文献中的实验所观察到的）。