水饱和颗粒床中磁弹性机器人的动力学
软凝聚态物质
2024-03-12 v2 流体动力学
摘要
我们研究了一个具有偶极磁头与细长弹性体的磁弹性机器人，在执行波动运动并钻入水饱和颗粒床时的动力学。该机器人由振荡磁场驱动，当运动幅度超过临界阈值时向前移动。通过可视化介质，我们表明波动身体使床层流化，导致动态隧洞出现，其随介质能量耗散在移动机器人后方迅速闭合。我们研究了Lighthill鱼类运动细长体理论的适用性，并估算了波动身体产生的推力以及包含依赖于颗粒体积分数的介质有效粘度的阻力。在向前运动起始以上的系列频率与幅度范围内，预计速度与实测速度一致。然而，系统偏差随驱动增强而增大，表明需对介质-结构相互作用进行进一步精细建模。
引用
@article{arxiv.2305.02903,
title = {Dynamics of magnetoelastic robots in water-saturated granular beds},
author = {Animesh Biswas and Trinh Huynh and Balaram Desai and Max Moss and Arshad Kudrolli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02903},
year = {2024}
}