تحلیل ساختار میکروسکوپی و بررسی حرکت دینامیکی ملخ و بال هایش
چکیده
در این پایان نامه پس از مروری بر تحقیقات انجام شده در رابطه با بال¬های حشرات و جمع آوری نمونه¬هایی از ملخ صحرایی، ساختار میکروسکوپی بال¬های ملخ به کمک میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار می¬گیرد و عوامل ساختاری موجود به همراه ویژگی¬های آن¬ها شناسایی می¬گردند. سپس به منظور بررسی تأثیر عوامل ساختاری شناسایی شده بر رفتار بیومکانیکی بال، 8 مدل مختلف که شامل یک یا ترکیبی از عوامل ساختاری بال می¬باشند ایجاد شده و ابعاد اندازه¬گیری شده به کمک عکس¬های میکروسکوپی، در آن¬ها لحاظ می¬شوند. مدل 1 فاقد عوامل ساختاری بوده و مدل¬های 2 تا 8 نیز به ترتیب شامل رگ¬های طولی، رگ¬های عرضی، رگ¬های طولی و عرضی، چین و چروک¬ها، چین و چروک¬ها و رگ¬های طولی، چین و چروک-ها و رگ¬های عرضی و در نهایت چین و چروک¬ها و رگ¬های طولی و عرضی می¬باشند. پس از اتمام فرآیند مدلسازی، با استفاده از روش المان محدود تأثیر حضور عوامل ساختاری بر فرکانس¬های طبیعی و مدهای ارتعاشی مدل¬ها بررسی می¬شود و نشان داده می¬شود که چین و چروک¬های موجود در بال مقادیر بیشترین جابه¬جایی¬های ایجاد شده در مد ارتعاشی اول مدل¬ها را از لبه طولی بال به لبه عرضی آن انتقال می¬دهند. علاوه بر این حضور عوامل ساختاری سبب افزایش فرکانس های طبیعی مدل ای 2 تا 8 نسبت به مدل 1 می¬شوند. در ادامه پس از اعمال نیروهای اینرسی و آیرودینامیکی به مدل¬ها تنش¬ها و جابه¬جایی¬های ایجاد شده در آن¬ها در 10 زمان مختلف در طول یک سیکل حین پرواز محدود شده محاسبه می¬شوند. نتایج به دست آمده در این بخش نشان می¬دهند که حضور عوامل ساختاری در بال سبب کاهش تنش¬های ایجاد شده در مدل¬های 2 تا 8 و همچنین کاهش تغییرات آن¬ها در طول یک سیکل پرواز نسبت به مدل 1 می¬شود