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Aerodynamics of flexible wing in bees' hovering flight

Journal of Southeast University(English Edition) 2013年第4期29卷 419-424页

作者：尹东富张志胜东南大学机械工程学院南京211189

The aerodynamics of 2-dimensional flexible wings in bees＇ normal hovering flight is studied. Four insect flapping flight coordinate systems, including a global system, a bodyfixed system, a rigid wing-fixed system and a flexible wingfixed system, are established to represent the insects＇ position, gesture, wing movement and wing deformation, respectively. Then the transformations among four coordinate systems are studied. It is found that the elliptic coordinate system can improve the computation accuracy and reduce the calculation complexity in a 2-dimensional rigid wing. The computation model of a 2-dimensional flexible wing is established, and the changes of the force, moment, and power are investigated. According to the computation results, the large lift and drag peaks at the beginning and end of the stroke can be explained by the superposition of the rapid translational acceleration, the fast pitching-up rotation and the Magnus effect; and the small force and drag peaks can be explained by the convex flow effect and the concave flow effect. Compared with the pressure force, pressure moment and translational power, the viscous force, viscous moment and rotational power are small and can be ignored.

关键词： flapping wing coordinate systems hovering flight computational fluid dynamics aerodynamics force dower

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