柔性鳍状薄片表面上的流体动力应力分布图
软凝聚态物质
2019-10-23 v1
摘要
我们通过测量三维流场，确定了俯仰并变形的水翼表面上的压力与剪切应力分布的时变特性。获得了该薄片周围存在与不存在定常流时的周期平均应力图。速度矢量场通过体三维三分量粒子追踪测速获得，随后代入 Navier-Stokes 方程以计算总流体动力应力张量。此外，我们还对这种测量给出了细致误差分析，表明应力分布的局部评估是可行的。实验中使用的拍动薄片在设计上可依据支配振荡流态的标度律，与小型梯形鱼鳍进行比较。采用非定常 Euler-Bernoulli 梁理论，由其挠度推导偏转水翼上的瞬时横向力分布，从而验证由流体速度场得到的流体动力应力空间分布。利用控制体分析验证了力的时变特性的一致性。
引用
@article{arxiv.1910.09887,
title = {Hydrodynamic stress maps on the surface of a flexible fin-like foil},
author = {Paule Dagenais and Christof M. Aegerter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09887},
year = {2019}
}