帆布 during tacking maneuvers 中的动力学

我们研究帆布在tacking机动过程中的动力学，当时的帆攻角被反转以顺风航行。在成功的tacking中，帆布翻转到镜像形状；而在不成功的tacking中，帆布保持在靠近初始形状的亚稳态中。我们探讨帆布是否翻转，以及翻转耗时及随后的动力学，覆盖描述帆布膜片特性和tacking运动学的参数空间。我们发现，“稳态”参数——拉伸刚性、预张力和最终攻角——主要决定帆布是否翻转。翻转概率更大于更大的拉伸刚性、预张力和最终攻角值。动力学参数——帆布质量密度、攻角过渡运动学的凹度以及tacking机动的时间长度——主要影响翻转耗时。帆布质量较大时，帆布可维持tacking运动的动量足够长时间，以到达翻转状态，但也可能需要更长时间才能收敛到稳态形状。攻角剖面向下凹且tacking时间较短通常与较短的翻转时间相关，但也存在例外情况，因为这些运动学也可为流体-帆布系统提供更大的加速度，且持续时间较长。我们还研究了松弛帆布，发现其翻转更为困难。