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Numerical and Experimental Research on Modular oscillating fin

Journal of Bionic Engineering 2008年第1期5卷 13-23页

作者： Yong-hua Zhang Yan Song Jie Yang K. H. Low Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation University of Science and Technology of China Hefei 230026 P. R. China School of Mechanical and Aerospace Engineering Nanyang Technological University 639798 Singapore

Fishes are famous for their ability to position themselves accurately even in turbulent flows. This ability is the result of the coordinated movement of fins which extend from the body. We have embarked on a research program designed to develop an agile and high efficient biologically inspired robotic fish based on the performance of hybrid mechanical fms. To accomplish this goal, a mechanical ray-like fin actuated by Shape Memory Alloy （SMA） is developed, which can realize both oscillatory locomotion and undulatory locomotion. We first give a brief introduction on the mechanical structure of our fin and then carry out theoretic analysis on force generation. Detailed information of these theoretical results is later revealed by Computational Huid Dynamic （CFD）, and is final validated by experiments. This robotic fin has potential application as a propulsor for future underwater vehicles in addition to being a valuable scientific instrument.

关键词： oscillating fin Shape Memory Alloy (SMA) Computational Huid Dynamics (CFD) modular design

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