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昆虫飛行の流体構造連成解析モデリングとその実験的検証

Research Project

Project/Area Number 17760088
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

石原 大輔  Kyushu Institute of Technology, 情報工学部, 准教授 (80363399)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords昆虫飛行 / スケール拡大模型 / 一体型解法 / 流体構造連成 / 有限要素法 / 力学的相似則
Research Abstract

平成19年度において,以下の研究を実施した;
1 翼の受動的回転を考慮した昆虫飛行の流体構造連成モデルの数値流体構造連成シミュレーションに基づく検証
前年度提案した本モデルの検証を行った.検証にあたっては,本モデルにハナアブの実データに基づく寸法,運動パラメータ等を与え,前年度開発した本シミュレータを用いて,数値的に行った.その結果,本モデルにより,ハナアブの自重を支えるのに十分な揚力が発生することを確認した.また今後,MEMS技術による本モデルの実装に備え,静電場との連成も解析できるように本シミュレータを拡張し,2次元の範囲で検証を行った.
2 翼の受動的回転を考慮した昆虫飛行の流体構造連成モデルのスケール拡大模型実験に基づく検証
本モデルの妥当性を実験的に検証するため,前年度開発した本実験装置による実験を行った.その結果,従来モデルと同程度の揚力の発生を本モデルにおいても確認できた.従って,本モデルが従来モデルを抱合する新しい昆虫飛行原理の力学モデルである可能性が実験的にも示された.一方,流体と構造の力学的相似則の違いを厳密に考慮する必要性が課題として生じたため,その理論構築を行ったところ,流体構造連成現象の力学的相似則を世界に先駆けて開発することができた.
以上の研究成果を現在3つの査読付国際ジャーナル誌,3つの査読付国内ジャーナル誌に投稿中である.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2007 2006

All Journal Article (2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 昆虫飛行の流体構造運成モデリング(第1報,目動的な翼の回転と揚力発生の2次元数値解析による検討)2006

    • Author(s)
      石原大輔, 堀江知義
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 72・718

      Pages: 8-8

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 整合圧力ポアソン方程式に基づく-体型解法によるシェル-流体連成問題の効率的な並列解析2006

    • Author(s)
      石原大輔, 鐘井重男, 吉村忍, 堀江知義
    • Journal Title

      目本機械字会論文集A編 73・724

      Pages: 8-8

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫飛行の流体構造連成メカニズムに関する研究2007

    • Author(s)
      井上和也
    • Organizer
      No.07-1 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集(6)
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市
    • Year and Date
      2007-09-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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