水平柔性片在均匀流中的自激翘曲动力学
流体动力学
2025-07-31 v1
摘要
传统柔性片在均匀流中的情况一直是理解柔性结构与流场之间被动耦合动力学内在物理的兴趣所在。已知重力会影响翘曲不稳定性和后临界动力学。有趣的是，薄柔性结构的翘曲不稳定性和动力学要么忽略重力效应，要么考虑重力沿长度/跨度方向。本研究通过风洞实验考察了薄柔性片自激且持续的翘曲动力学，该片水平放置，重力沿其弯曲方向作用。为进一步理解重力、气动和结构效应对不稳定性和后临界翘曲动力学的相互作用，分别变更柔性片的物理参数，如长度（L）和纵横比（）以及风速。为进一步探讨重力的影响，考察了垂直安装的柔性片的翘曲行为，其重力沿其跨度方向作用，并与其水平版本进行比较。结果表明，沿弯曲方向的重力不影响翘曲不稳定性的发生。水平放置的柔性结构比其垂直版本表现出更高的翘曲幅度和频率。本研究的观察结果直接相关于智能推进和能量收集装置的领域。
引用
@article{arxiv.2507.22406,
title = {Self-Induced Flapping Dynamics of a Horizontal Flexible sheet in a Uniform Flow},
author = {Kalyani Panigrahi and Pardha S Gurugubelli and Sabareesh G R},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22406},
year = {2025}
}