文章标题：波动鳍极地两栖机器人近壁区鳍面运动仿真研究

文章作者：黄鑫迪, 刘铁军, 阎述学
关 键 字：极地;两栖机器人;波动鳍;近壁区;水动力特性
文章摘要：随着北极海冰消融，北极的战略地位日益凸显，而两栖机器人在极地极端环境中具有广阔的应用前景。本文提出一种波动鳍极地两栖机器人概念样机，并建立波动鳍结构及运动学模型。针对近冰底观测任务，将波动鳍分为水平摆动和垂直摆动2种运动模式，通过数值仿真方法探究了波动鳍在近壁区不同运动模式下受力、压强以及涡量场的变化规律。结果表明，水平摆动的波动鳍离壁面越近，升力越大，且存在临界幅值，幅值高于临界值时，推力随之减小；幅值低于临界值时，推力随之增加。垂直摆动的波动鳍离壁面越近，推力越小，负升力越大。波动鳍推力和升力的变化原因是鳍面与壁面之间空间的变化，改变了流体流动结构，从而改变了波动鳍周围的压力场和涡量场。