低雷诺数下连杆球体游动器的最优拍击
流体动力学
2019-10-01 v1
摘要
最优步态设计对于在无外力或扭矩作用下于流体环境中自主推进的微生物和微型机器人十分重要。形状变化的最简单模型由一系列可改变间距和大小的连杆球体组成。我们利用渐近分析考察了低雷诺数牛顿流体中三种现有连杆球体型游动模型的动力学，并通过打靶法求解欧拉-拉格朗日方程得到其最优游动拍击。数值结果表明：(1) 在形状变形最小自由度为2的情况下，采用混合形状变形模式策略的模型游动器比单一形状变形模式的更高效；(2) 游泳效率随球体数量增加大多下降，表明在形状变形中拥有更多自由度未必是低雷诺数游动最优步态设计的好策略。
引用
@article{arxiv.1909.12952,
title = {Optimal Strokes of Low Reynolds Number Linked-Sphere Swimmers},
author = {Qixuan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12952},
year = {2019}
}