Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
14
online
1
fulltext
fa
بررسی تأثیر اجزای ساختاری بر رفتار بیومکانیکی بال عقب ملخ صحرایی
Investigation of the effects of constructional elements on the biomechanical behavior of desert locust hind wing
این مقاله به مطالعه تأثیر اجزای ساختاری بال عقب ملخ صحرایی بر رفتار بیومکانیکی آن میپردازد. نخست، بال حشره تحت بررسی میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی قرار میگیرد. نتایج به دست آمده از بررسیهای میکروسکوپی جهت ارائه مدلهای المان محدود از بال با در نظر گرفتن اجزای ساختاری متفاوت به کار گرفته میشود. مدلهای ارائه شده تحت اثر نیروهای اینرسی و آیرودینامیکی وارد بر بال در ضمن پرواز قرار گرفته و تنشها و جابهجاییهای ناشی از آنها ارزیابی میگردند. نتایج نشان داده است که حضور رگهای طولی، رگهای طولی و عرضی، چینوچروکها، چینوچروکها و رگهای طولی و در نهایت چینوچروکها و رگهای طولی و عرضی به ترتیب باعث میانگین کاهش 4 ، 25.75، 4.34، 184.54 و 768.5 برابری تنش اصلی پدید آمده نسبت به بال فاقد اجزای ساختاری شده است. اجزای ساختاری بال ملخ همچنین نقش موثری در یکنواخت شدن شکل توزیع تنش و کاهش دامنه تغییرات آن در یک سیکل پرواز ایفا میکنند. همچنین نشان داده میشود که تأثیر نیروهای اینرسی و آیرودینامیکی بر تغییر شکل بال حین پرواز، از تأثیر نیروهای الاستیک کمتر میباشد. نتایج حاصل از این تحقیق میتواند در ساخت سازههای سبک با مقاومت بالا به کار گرفته شود.
This paper investigates the effects of constructional elements on the biomechanical behavior of desert locust hind wing. First, the microstructure of the insect wing is investigated using scanning electron microscope. The results of the scanning electron microscopy are used to develop finite element models of the wing with different constructional elements. The presented models are studied under the inertial and aerodynamic loads applied during flight and the obtained stresses and displacements are assessed. The results show that longitudinal veins, longitudinal and cross veins, corrugations, corrugations and longitudinal veins and finally a combination of corrugations and longitudinal and cross veins cause averagely 4, 25.75, 4.34, 184.54, 768.5 times decrease of the achieved principal stresses in comparison with a wing without the mentioned constructional elements. Constructional elements of the locust wing play an important role to uniform the pattern of stress distribution in the wing during flight. Further, the existence of the mentioned constructional elements causes a decrease in the variation of the stress within a stroke-cycle. In addition, it is shown that the inertia and aerodynamic forces have less effect on the wing deformation than the elastic ones. The results of this research may be helpful in the development of lightweight structures with high strength.
روش المان محدود,ساختار میکروسکوپی,توزیع تنش,ملخ صحرایی,جزء ساختاری
finite element method,Microstructure,stress distribution,desert locust,constructional element
235
244
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4769&slc_lang=fa&sid=15
Abolfazl
Darvizeh
ابوالفضل
درویزه
100319475328460053876
100319475328460053876
No
استاد/دانشگاه گیلان
Neda
Shafiee
ندا
شفیعی
100319475328460053877
100319475328460053877
No
دانشجو/دانشگاه گیلان
Mansour
Darvizeh
منصور
درویزه
100319475328460053878
100319475328460053878
No
استاد/دانشگاه گیلان
Hamid Reza
Habibollahi
حمیدرضا
حبیب الهی
100319475328460053879
100319475328460053879
No
دانشگاه گیلان
Hamed
Rajabi
حامد
رجبی
100319475328460053868
100319475328460053868
Yes
Acting Head of the Department of Mechanical Engineering
معاون گروه مکانیک-موسسه آموزش عالی احرار