虫翅的周期性与混沌扑动
流体动力学
2016-07-20 v1
摘要
昆虫利用附着于翅膀基部的飞行肌肉产生令人惊叹的翅膀扑动频率。这些飞行肌肉的最大功率输出不足以维持此类翅膀振荡，除非昆虫飞行系统中存在良好的弹性储能。在此，我们探究了一个虫翅模型的内在自振荡行为，该模型由两片刚性翅膀通过弹性扭转弹簧在基部连接而成。我们研究了翅膀行为随总能量与弹簧刚度的变化关系。识别出三种行为类型：翻转旋转、混沌运动与周期性扑动。有趣的是，周期性扑动的区域随能量增加而减小，但随刚度增加而扩大。这些发现与昆虫翅膀及飞行肌肉具有刚性的事实一致。它们进一步暗示，通过将肌肉刚度调整至所需能量水平，昆虫能在一系列操作条件下从机械上维持周期性扑动。
引用
@article{arxiv.1504.06644,
title = {Periodic and Chaotic Flapping of Insectile Wings},
author = {Yangyang Huang and Eva Kanso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.06644},
year = {2016}
}