Resumen

En la naturaleza, los peces no sólo tienen una extraordinaria capacidad de movimiento bajo el agua, sino también una gran movilidad y flexibilidad. El bajo consumo de energía y la alta eficiencia del método de propulsión de los peces proporcionan una nueva idea para la investigación de los robots submarinos biónicos y la tecnología de propulsión biónica. En este trabajo, se tomó el pez espada como objeto de investigación, y se exploró preliminarmente el mecanismo de propulsión de la aleta caudal mediante el análisis de la estructura del campo de flujo generado por el balanceo de la aleta caudal. Posteriormente, se analizó la influencia de la diferencia de fase del movimiento de oscilación y cabeceo, la amplitud de oscilación de la aleta caudal y el número de Strouhal (número St) en el rendimiento de la propulsión del pez. Los resultados demostraron que los peces pueden obtener una mayor fuerza de propulsión optimizando los parámetros de movimiento de la aleta caudal en un determinado rango. Por último, mediante el análisis del modelo matemático de la cola del pez espada, se obtuvo el principio de la fuerza propulsora productora de la aleta caudal y el pedúnculo caudal. Por lo tanto, el método propuesto proporcionó una base teórica para el diseño de un sistema de propulsión biónico de alta eficiencia.

• Materias:Algoritmos genéticos Ingeniería biomédica Biomecánica Modelo Matemático Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano)
• Subjects:Genetic algorithms Biomedical engineering Biomechanics Mathematical model Prostheses Limbs (Human Body)
• Palabras claves:aleta caudal, bajo consumo de energía, análisis de modelos matemáticos, estructura del campo de flujo, mayor fuerza de propulsión, investigación de la biónica, sistema de propulsión biónica, tecnología de propulsión biónica, rendimiento de los peces, propulsión de la aleta caudal
• Keywords:caudal fin, low energy consumption, mathematical model analysis, flow field structure, greater propulsion force, research of bionic, bionic propulsion system, bionic propulsive technology, performance of fish, caudal fin propulsion