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龙虾螯表面织构分析及其清淤特性研究

摘要：河道的淤积会给输水、通航带来极大的不便，清淤船前部绞刀结构会极大的影响清淤效果。受龙虾在逃逸、打洞等典型行为启发，对龙虾螯表面织构展开分析，并通过数值模拟研究，探究其织构行为对清淤特性的影响规律，对改善绞刀结构具有指导作用。采用光学显微镜和三维表面形貌仪对龙虾螯进行了宏观和微观观察和对比分析，发现其体表在宏观上分布着凸包、凹坑等非光滑结构，在微观上分布着凹陷、凹坑、突起等型式非规则表面织构。将表面织构进行分类、表征，并开展仿生织构设计。采用数值模拟分析软件，通过表面织构-非牛顿流体耦合分析，探明了织构参数对淤泥流场影响规律，建立了龙虾螯表面织构特征与清淤效果的对应关系。研究结果对于清淤船关键部件设计具有重要指导意义。

关键词：仿生；龙虾螯；清淤；表面织构；耦合分析