1
گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران
2
مورفولوژی کاربردی و بیومکانیک، مؤسسه زیست شناسی، دانشگاه کیل، کیل، آلمان
چکیده
ماده تشکیل دهنده بالهای سنجاقک، مادهای مرکب پیچیدهای با کارآیی مکانیکی چشمگیر میباشد. این ماده حیاتی، ضمن برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا، دارای استحکام خستگی بالایی بوده و قادر است نیروهای دینامیکی اعمال شده در حین پرواز را به خوبی تحمل کند. بالهای سنجاقک، دارای یکسری مکانیزم غیر فعال همچون تغییرات ضخامت رگهها، مفاصل رگهها، وجود گرادیان ماده، چروکیدگی و جریان خون هستند. در این میان، جریان خون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو هدف این پژوهش، بررسی تأثیر جریان خون بر تغییر شکل رگه بالضمن پرواز میباشد. در این مقاله، برای اولین بار با بهرهگیری از شبیه سازی عددی بر هم کنش سیال– جامد، تأثیر خون سنجاقک، موسوم به هیمولیمف، در دو حالت ساکن و متحرک بر سختی خمشی، سختی پیچشی و رفتار کمانش رگه بررسی شده است. برای آنالیز رفتار رگه، از روش دینامیک سیالات محاسباتی و آکوستیک در نرمافزار المان محدود آباکوس استفاده میشود. رفتار رگه به صورت الاستیک خطی در نظر گرفته میشود و هیمولیمف به صورت یک سیال نیوتنی غیر قابل تراکم در هر دو حالت ساکن و متحرک فرض میگردد. نتایج حاصل از این شبیه سازی عددی نشان دهنده آن است که حضور هیمولیمف درون رگهها، موجب افزایش مقاومت رگه در برابر خمش، پیچش و کمانش میشود. همچنین جریان هیمولیمف درون رگه، موجب افزایش سختی خمشی، سختی پیچشی و مقاومت کمانشی میگردد. نتایج حاصل از این پژوهش، میتواند پایهای برای مدلسازی واقعبینانهتری از جریان هیمولیمف درون رگه بال سنجاقک و اثر آن روی تغییر شکل بال باشد.
)