Abstract
Autonome onderwatervoertuigen (AUVs) zijn van groot belang voor toekomstige ontwikkelingen door hun veelzijdige toepasbaarheid in aquatische taken. Het halen van voldoende hoge hydrodynamische prestaties blijkt echter een uitdaging te zijn. Aangezien biologische systemen veel beter presteren dan AUV's op het vlak van manoeuvreerbaarheid, is er een sterke basis voor biogeïnspireerde ontwerpen. Koffervissen (Ostraciidae en Aracanidae) worden nu al beschouwd als uitstekende kandidaten om inspiratie op te doen voor een nieuwe generatie AUV's die aan lage snelheid kunnen manoeuvreren. Hun lichaam bestaat uit een stijf, benig omhulsel, de carapax, die wordt bewogen door hun vijf vinnen. Er zijn reeds verschillende prototypes ontwikkeld, maar het gebrek aan fundamentele biomechanische kennis over de manier waarop koffervissen hun manoeuvres uitvoeren, belemmert de vooruitgang. De voorgestelde studie zal eerst de variabiliteit in hydrodynamische prestaties (d.w.z. weerstandskracht, statische en dynamische rotatiestabiliteit) analyseren van de grote diversiteit tussen soorten in de vorm van de carapax van koffervissen. Vervolgens zal een diepgaande analyse van de manoeuvreerdynamiek bij Ostracion cubicus uitgevoerd worden door (1) het kwantificeren van 3D-kinematica van een uitgebreide set manoeuvres, (2) het bepalen van de volledige set traagheids- en hydrodynamische eigenschappen van het lichaam, (3) het bepalen van de ogenblikkelijke krachtgrootte en vectororiëntatie van de individuele vinnen gebruik makend van state-of-the-art technieken in computationele hydrodynamische modellering, en (4) het combineren van alle bovenvermelde kennis om een koffervis te simuleren tijdens het manoeuvreren via voorwaartse dynamica. Dit nieuwe onderzoek zal een solide basis leggen voor toekomstig werk door ontwerpbeslissingen te sturen tijdens de transitie naar efficiëntere AUV prototypes.
Onderzoeker(s)
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)