國(guó)家的綜合國(guó)力與海洋經(jīng)濟(jì)和國(guó)防緊緊相連,而水下航行器例如潛艇、游輪等在這個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略中有著非常重要的地位,所以需要通過一定手段來(lái)減小水下航行器在行進(jìn)過程中所受到的水的阻力。受河鲀?cè)谒杏蝿?dòng)時(shí)具有洄游特性的啟發(fā),選取河鲀皮膚為研究對(duì)象,基于河鲀皮膚結(jié)構(gòu)與生物力學(xué)理論基礎(chǔ),開展了一系列河鲀皮膚生物力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)河鲀皮膚進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、加載-卸載、應(yīng)力松弛、蠕變實(shí)驗(yàn)等。獲取了河鲀皮膚的應(yīng)力,應(yīng)變和時(shí)間的分布及三者的變化規(guī)律,分別采用Mooney-Rivlin和Zener方程構(gòu)建河鲀皮膚不同位置(河鲀背部、河鲀腹部)、不同方向(橫向、縱向)的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸與松弛本構(gòu)關(guān)系,為河鲀皮膚的生物力學(xué)特性的深入研究和實(shí)際工程應(yīng)用提供了支撐。(2)在Theta lite接觸角測(cè)量?jī)x上對(duì)河鲀背部皮膚和腹部皮膚進(jìn)行潤(rùn)濕性的測(cè)量。測(cè)量時(shí)在河鲀皮膚被測(cè)試樣表面間隔取3個(gè)點(diǎn),在每個(gè)取點(diǎn)位置測(cè)量三次取其平均值,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。影響河鲀皮膚被測(cè)試樣的接觸角大小的因素主要有河鲀皮膚位置、體表黏液、骨刺、濕潤(rùn)程度以及測(cè)量液滴體積大小。并根據(jù)接觸角測(cè)量的結(jié)果,分析各個(gè)因素對(duì)于河鲀皮膚接觸角數(shù)值的影響...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 皮膚組織力學(xué)特性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物皮膚微觀結(jié)構(gòu)
        1.2.2 生物皮膚單軸拉伸力學(xué)特性及各向異性
        1.2.3 生物皮膚應(yīng)力松弛及蠕變特性
        1.2.4 仿生物皮膚結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
    1.3 生物皮膚接觸角特性研究現(xiàn)狀
    1.4 流固耦合理論研究進(jìn)展及應(yīng)用
        1.4.1 流固耦合理論與方法
        1.4.2 柔性結(jié)構(gòu)與流體耦合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 河鲀皮膚拉伸力學(xué)性能測(cè)量與分析
    2.1 引言
    2.2 研究基礎(chǔ)
        2.2.1 河鲀皮膚結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
        2.2.2 生物力學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.3 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.2預(yù)拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 試樣制作與實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4 加載-卸載實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 試樣制作與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 河鲀皮膚黏彈性性質(zhì)測(cè)量與分析
    3.1 引言
    3.2 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.3 單步蠕變實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.4 多步蠕變實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 河鲀皮膚接觸角測(cè)量與分析
    4.1 引言
    4.2 河鲀皮膚接觸角特性測(cè)量方案
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 試樣制作與實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.4 河鲀皮膚接觸角測(cè)量結(jié)果
    4.3 河鲀皮膚接觸角測(cè)量影響因素分析
        4.3.1 皮膚干燥程度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
        4.3.2 骨刺對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
        4.3.3 黏液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
        4.3.4 液滴大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
    4.4 河鲀體表黏液減阻機(jī)理分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 河鲀?nèi)嵝云つw流固耦合數(shù)值模擬方法
    5.1 概述
    5.2 基于拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果的仿生減阻試驗(yàn)方案
        5.2.1 仿真原理
        5.2.2 模型構(gòu)建與邊界條件設(shè)置
        5.2.3 數(shù)值模擬求解方案
    5.3 結(jié)果分析
        5.3.1 柔性程度與減阻性能關(guān)系分析
        5.3.2 厚度與減阻性能關(guān)系分析
        5.3.3 不同來(lái)流速度與減阻性能關(guān)系分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    本文工作總結(jié)
    后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3938971