| 研究概要 |
現在地球上に棲息している動物は,地球の長い歴史に裏付けられた巧みな生命機構を有している.機械工学的観点からこれらの動物を眺めた場合,有機体である動物は極めて精密なメカニズムを有する優れた機械であると言える.当該研究は,飛行をおもな移動手段とする動物を取りあげ,比較的サイズの大きい鳥類から比較的サイズの小さい昆虫まで,形態学的な構造を調べ,翼や翅構造と揚力発生機構の関連性をサイズ変化を通じて究明することを目的としている.
平成10年度の研究においては,幾種類かの昆虫および文鳥を取りあげ,動物の自由飛行時における翅や翼の運動の高速ダイナミック現象解析装置による3次元解析を行い,動物の飛行器官の変位や速度の時間変動を定量的に明らかにした.それらの解析により,ウシアブ,スズメバチ,文鳥の飛行特性が明らかとなった.また,双翅目昆虫の翅表面に観察される微毛状突起物の詳細な電子顕微鏡観察を行い,微毛状突起物の傾斜方向を丹念に調べ,昆虫の翅まわりのマイクロ・フローの方向を推察した.さらに,鳥類を代表して比較的飛行性能の優れているハトをとりあげ,ハトの羽の周波数特性を調べた.動電形振動試験機を使用し,ハトの翼を構成する初列風切り羽および次列風切り羽の低次曲げモードの固有振動数を決定した.その結果,ハトの風切り羽の固有振動数は,外側の羽ほど低い振動数となることを見い出し,また,羽の固有振動数の鳥類飛行における解釈を与えた.さらに,低次曲げ振動モードの固有振動数付近において,他の方向の曲げ振動モードとのカップリングの発生することも見い出した.
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