著者

劉 浩

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)

巻号頁・発行日

vol.34, no.3, pp.207-215, 2010 (Released:2016-04-15)

参考文献数

13

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生物は,ナノサイズの分子やタンパク質から,サブミクロンレベルの細胞やバクテリア,ミリサイズの昆虫や魚類,そしてメータサイズのイルカやクジラまで,11 桁にも亘る広大なスケール間に多様な形態,複雑な運動・機能が常にまわりの環境に適応し淘汰・進化する.生物の運動は,各スケールにおいて船や飛行機の人工物のような‘直線的推進’ではなく,横の運動,いわゆる波動によるものが殆どであり,これらの最適化された運動機構が非定常性と波動性の調和によるものと考えられる.本稿では,著者がこの生物流動波というコンセプトを導入し,新しい視点に立って,遊泳・飛翔生物の運動における非定常性と波動性を考察し,生物運動メカニズムに対して統一的に取り扱う考え方について述べる.

著者

北村 郁生 前田 将輝 田中 博人 劉 浩

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

年次大会 2013 (ISSN:24242667)

巻号頁・発行日

pp._J027041-1-_J027041-5, 2013-09-08 (Released:2017-06-19)

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Hummingbirds are the only species in birds capable of performing continuous hovering flight. However, the precise aerodynamic force generating mechanisms, which should be associated with the dynamic wing-morphing, still remains unclear. In this study, targeting at hummingbird Amazilia amazilia, we aim at conducting a systematic analysis of flapping-wing kinematics and dynamic configuration of the wings during hovering flight. With use of a filming system consisting of four synchronized digital high-speed video cameras operating at 2000 frames per second, we recorded a sequence of hovering with sufficiently high resolution. With the video images, characteristic points on the right wing of the hummingbird were tracked. Additionally, we conducted the flapping experiment to evaluate the effect of the wing-morphing on lift generation. Two time-variant wing deformation parameters were obtained: wing surface area and spanwise twist. We found that the wing area shows a variation up to 20% within a wingbeat cycle. Our results indicate that the time variation of the angles between adjacent primary feather shafts is the main cause of the variation of the wing area. The wing twist shows asymmetric variation during upstroke and downstroke, and this asymmetry is prominent for the inboard part of the wing. The hummingbird-inspired flapper experiment shows it is generating sufficient aerodynamic force to support the original hummingbirds weight based on which it is modeled.

著者

劉 浩

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会誌 (ISSN:24242675)

巻号頁・発行日

vol.109, no.1049, pp.265-268, 2006-04-05 (Released:2017-06-21)

参考文献数

6

著者

石出 忠輝 前野 一夫 劉 浩

出版者

木更津工業高等専門学校

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2016-04-01

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本研究では,生物飛行の優位性を明らかにするために,主翼を柔軟な素材とし,ヒービング運動を付加した模型の空力特性を調査した.具体的には,ABS樹脂を造形剤とし三次元プリンタを用いて,翼幅及び翼弦方向にテーパを有する翼を種々製作し空気力測定を行った.その結果,翼幅及び翼弦方向共に,程良いテーパを与えると最大揚力係数が増加する事が確認できた.翼幅方向に適切なテーパを与えた場合,低迎角領域で揚抗比が大きくなることが見出された.空力特性と流体現象との関連性をPIVトリガー計測手法を用いて調査し,前縁剥離渦と後縁剥離渦との位置関係及びヒービング運動と空気力変動との位相差が重要である事が見出された.