Nghiên cứu trường hợp
Phòng thí nghiệm của chúng tôi tìm cách giải mã lý do cơ học sinh học đằng sau hình dạng động vật và thực vật, đặc biệt là từ góc độ động lực học chất lỏng. Chúng tôi đã từng thử một phần mềm CFD nguồn mở, nhưng phải mất vài tháng cho sinh viên (những người có thể dành ít hơn một năm trong phòng thí nghiệm) để tìm hiểu nó và họ không thể khám phá không gian tham số hình thái đầy đủ.
— Masateru Maeda, Phó giáo sư, Đại học Takushoku
Sinh vật có hình dạng khác nhau vì nhiều lý do. Một khía cạnh quan trọng, đặc biệt đối với các động vật bay hoặc bơi, là động lực học chất lỏng.
Việc sử dụng mô phỏng số chứng minh có lợi cho việc so sánh các hình dạng, vì nó cho phép người dùng xác định hình học chính xác thông qua các mô hình tính toán. Hoàn thành nghiên cứu với các sinh vật thực tế, hoặc các biến thể cá nhân (nội tại), sẽ mất nhiều nỗ lực và thời gian đáng kể.
Thử thách
Trong khi nghiên cứu chuyến bay của một con chuồn chuồn, mục tiêu là đồng thời thu được luồng không khí xung quanh cánh chuồn chuồn cũng như phân bố biến dạng trên cánh (Hình 1) Các cảm biến biến dạng và cần phải có được trường dòng chảy chính xác và trường biến dạng để nghiên cứu làm thế nào để côn trùng sử dụng thông tin được thu thập.
Các nhà nghiên cứu cũng đã làm việc về khí động học của một chiếc lông chim, thử nghiệm một số mô hình hình học. Cho đến nay, họ đã thu được một số dữ liệu cơ bản chỉ ra rằng một chiếc lông không có khe hở vượt trội so với một khe hở (Hình 2), mặc dù cần phải nghiên cứu thêm.
Mô phỏng FSI của một mô hình cánh chuồn chuồn cho thấy các chủng bề mặt và cấu trúc xoáy (Q-isossurface). Nghiên cứu này hợp tác với Giáo sư Richard Bomphrey, Đại học thú y Hoàng gia, U.K.
Giải pháp kỹ thuật
- Maeda nói rằng khả năng chia lưới thường dễ dàng và trực quan để làm việc. Ông báo cáo nó khá mạnh mẽ khi tạo ra các lớp lạm phát (lớp lăng kính).
- Với phần mềm trôi chảy, GUI trực quan rất hiệu quả cho người mới bắt đầu. TUI (giao diện người dùng văn bản) có thể khó khăn, nhưng nó không quá khó khăn khi học được và thực sự có thể hiệu quả hơn nhiều so với GUI (ví dụ: để xác định lực).
- MAEDA cho biết phần mềm cơ học và công cụ khớp nối hệ thống rất dễ dàng để chạy mô phỏng tương tác cấu trúc chất lỏng (FSI) một cách ấn tượng một cách dễ dàng.
Lướt CFD cho hai mẫu lông đơn giản hóa, có và không có khe, hiển thị áp suất bề mặt (A, B) và áp suất cắt ngang (C, D). Các vectơ vận tốc chi tiết đầu màu đen, trong khi các mũi tên Magenta trong B và D biểu thị các luồng qua các khe.
Lợi ích
Nhờ các sản phẩm sòng bạc việt nam, MAEDA có thể tập trung vào các mô phỏng thực tế thay vì phát triển các phương pháp số hoặc tạo ra lưới chất lượng đầy đủ. Điều này đặc biệt có ảnh hưởng đối với các sinh viên đại học có ít hơn một năm để hoàn thành các dự án luận án của họ.
Ngoài ra, tương tác cấu trúc chất lỏng (FSI) vẫn còn khó khăn trong các thí nghiệm liên quan đến các sinh vật sống. Ví dụ, trong mô phỏng số, khối lượng của phần xa của cánh chuồn chuồn, được gọi là 'Pterostigma', có tác dụng ổn định dao động trong chuyến bay trượt có thể được thay đổi ngay lập tức từ khối lượng ban đầu thành 0 hoặc thậm chí gấp 10 lần khối lượng ban đầu.
Erfahren Sie, Wie sòng bạc việt nam Ihnen Helfen Kann
Erfahren Sie, Wie sòng bạc việt nam Ihnen Helfen Kann
Liên hệ với chúng tôi
Kontakt
