طراحی حرکت بهینه در ربات ماهی با استفاده از کوپل دو روش FEMوFVM

تطبیق خوب موجودات آبزی بشر را به الگوبرداری از طبیعت حرکتی آن ها برای رفع نیازهای خود در کاربردهای زیر آب مانند بازدیدهای دوره ای و تعمیرات تجهیزات و سازه های دریایی که دسترسی مستقیم انسان در عمق آب به آن ها مشکل است تشویق می کند ربات ماهی یکی از ابزاری است که کاربرد آن نیازمند تحلیل و شبیه سازی های گوناگون جهت طراحی مناسب می باشد به دلیل ماهیت پیچیده ی حرکات ماهی ابزار شبیه سازی عددی مناسبترین راه برای بررسی های گوناگون راجع به حالت های مختلف و استخراج موارد مورد نظر جهت طراحی می باشد در این مقاله با توسعه ی کدی بر مبنای کوپل روش های عددی المان محدود FEM و حجم محدود FVM که نتایج قابل ملاحظه ای برای کاربردهای مشابه حاصل کرده است در این مقاله به بررسی مقدار کمینه ی توان مصرفی حرکت ماهی در یک سرعت حرکتی کاربردی حرکات ماهی نوع باله آبی با تحلیل در محدوده فرکانسهای مختلف پرداخته شده است در کار حاضر معادلات ناویراستوکس و بقای جرم با روش تاثیر فیزیکی بالادست کوپل شده اند و معادلات مدل آشفتگی k-EوK-ERNG نیز برای مدلسازی آشفتگی به معادلات اضافه می شوند همچنین حرکت مرزهای شبکه با استفاده از روش اختیاری لاگرانژی اویلری ALE و اصلاح شبکه به وسیله ی روش فنری SAM انجام می شود از نتایج حاصل از این مقاله می توان در طراحی ربات ماهی در کاربردهای مطرح مهندسی و نظامی استفاده نمود

Keywords:

ربات ماهی , ترکیب روش المان محدود و حجم محدود , حرکت مرزهای شبکه , مدل سازی آشفتگی روش فنری