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Re: 说说流体力学中的仿生学
[版面:航空航天][首篇作者:splider] , 2008年10月29日19:49:31 ,4229次阅读,30次回复
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mcbird2008
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发信人: mcbird2008 (mcbird2008), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Oct 31 00:30:53 2008)

科普东西听起来总是很有趣的

其实, 每一个实物仿真花那么多钱,只能干一件事,而且误差特别大,而且是“实验”
--也
就是说,主要提供数据,不提供系统化的原理、升华。

这些东西都很初级,还处在在手工制作和case by case的阶段。而且还是把几十年前的
旧idea再热炒一遍而已。有的甚至几百年old了,一点原创性也没有,一点先进性也没
有。这个总方向是不会有多少收获的。

真正厉害的是用计算机模拟把所有这些问题一网打尽。

这种模拟和大家知道的computer graphics,computer gaming, computer
simulations完全不一样。从技术难度看,根本不在一个级别上。至少差差3个数量级吧
,藕说的。
也就是说,难1000倍左右。

大家知道的computering都是没有underlying physics要遵循的,是可以自说自话的。

藕在说的计算机模拟是必须听physics的话的,必须听数学的话的;不听的话,算出来
的全是crap


一旦有个好程序了,你想算几万个不同的生物仿真,也可以。当然必须借助超级计算机。

目前有多个流涕力学的软件,但我说的达到这种先进程度的程序一个也没有。再等10年
看看吧。

美国就是一堆大忽悠 goofing around。



比如说汽车,什么乌七八糟的hunda的尾巴设计。有个有鸟用???完全是hype而已。
设计那个尾巴的工程师、科学家懂流体力学?我深表怀疑。

汽车设计中跟流涕力学有关的最大问题是acoustics

一个好的形状和其他方面的设计我相信可以大大降低噪音。



蜻蜓那个,helicopter当初的确受到了dragonfly的启发,但那又有多少呢。
helicopter的原理无非是一个水平安装的螺旋桨这么一转,螺旋桨上面的气体跑得快根
据动量守恒压力小,螺旋桨下面的气体跑得慢根据动量守恒压力大,于是就把
helicopter提起来了。就这么个东西,为什么要忽悠人呢(我不是说你,在说那些人)
,为什么要给dragonfly那么多credit呢
没有dragonfly,helicopter照样在那个时候被俄罗斯搞出来;helicopter受了
dragonfly的启发,但后续的技术太太太太复杂了,这个原始启发的贡献太太太太小了
,negligible

即便今天,helicopter仍是一个非常活跃的研发领域,因为去youtube看看helicopter
慕名奇妙地 one by one 摔下来的样子,就知道好多事情还没有搞定。今年汶川大地震
就有一架中国的helicopter摔下来,同时饿螺丝还展现了他们的可以在狭小空间范围内
旋转爬升的helicopter,让人很羡慕。



真正有意思的生物仿真是做 microbee

一种微小的机器蜜蜂,可以飞入别的东西根本无法进去的地方,可以非常秘密地飞行。

microbee非常小,里面却要堆放大量的纳米device。

microbee可以用于科学探察,当然也可以用于军事。



microbee和流涕力学有关的问题很多。一个问题,microbee的翅膀应该怎么设计呢?做
成柔性的反复扇动的生物型翅膀还是刚性的飞机型翅膀?

那些做了这么多年仿生流涕写了这么多paper拿了这么多funding的大忽悠们能告诉我答
案吗?


柔性翅膀,有极大的机动性,这个比刚性翅膀强多了,但刚性的飞机+helicopter也能
解决机动性问题。

microbee要负载跟其体积相比极重的仪器,柔性翅膀好呢,还是刚性翅膀好?

柔性翅膀会不会噪音太大呢?

忽悠们能告诉我答案吗?



有软件的话,输入几个参数一算就知道了



所以,制造工具总是应该提前一步的




美国就是一堆大忽悠 上窜下跳
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mcbird2008
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发信人: mcbird2008 (mcbird2008), 信区: Aviation
标  题: Re: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Oct 31 00:43:03 2008)

you think there are much more sophisticated stuff in lab?

and industrial guys are all retard and idiots?


come on, there is no single potent computer program in the world able to
simulate even a minimal simplest 3d free-surface flow with large deformation!


please be patient and wait 5 years for my publication in journal of
computational physics on this subject!
--

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splider
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发信人: splider (旷青), 信区: Aviation
标  题: Re: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Oct 31 02:51:01 2008)

^_^,easy easy。
老实说,我没看明白你冲天的怨气到底从何而来。感觉像是遇到过考做仿生骗吃骗喝的
人。
流体三个体系,理论,实验,计算。从来没有人说研究只是给出一堆数据和图就算成果
的。
实验和计算,每几年国内BBS或者论坛都会来一次论剑,血雨腥风,我也见过,没意思。
我搞过计算,也在搞实验,没有偏袒那个的意思。我倒是知道实验领域的研究,
不光是针对流体问题本身的,带动新技术的运用也是一个非常有价值的方向。
例如两种三维PIV技术在医学上的运用,就是流体实验开始的。
还有就是核磁共振的技术也被运用于流体研究。
这些好多都是和工业界一起搞出来的,有贬低谁的意思吗?
我只是想介绍这些东西,别无他意。
倒是搞不清楚你一会儿说柔性体的问题拿软件算算就知道了,
一会儿又说计算三维自由面的问题数值很难。到底什么意思。
微观尺度的非牛顿效应连本构方程都没有研究完备呢,怎么数值计算?

关于直升机,我不了解他是否仿的蜻蜓。
但是蜻蜓研究的悬停和机动和现在的直升机不是一个原理。
他主要关心的是蜻蜓的飞行效率和他急变时生成的一对翼前涡。

我倒是对你的paper比较感兴趣啊。哈哈。华人圈里有牛人出现,肯定是很涨士气的。
加油加油!

BTW:我看你很像一个人。不知道你是不是清华力学后来去中科院力学所的有位仁兄啊。


【 在 mcbird2008 (mcbird2008) 的大作中提到: 】
: you think there are much more sophisticated stuff in lab?
: and industrial guys are all retard and idiots?
: come on, there is no single potent computer program in the world able to
: simulate even a minimal simplest 3d free-surface flow with large
deformation!
: please be patient and wait 5 years for my publication in journal of
: computational physics on this subject!




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tin
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发信人: tin (大猪小猪摞一盘), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Oct 31 11:02:27 2008), 转信

//nodnod
俺们就是用自己写的fortran程序算,不用fluent之类的,根本handle不了

【 在 splider (旷青) 的大作中提到: 】
太消极了点吧?人类文明中有那么多仿生的痕迹,这是不可否认的,而且也不能因为现
在仿生研究这块弱,
就被你贬的一无是处。再说了很高比例的新现象和问题,都是做实验和生活中发现的,
数值计算没成型之前更是了。

你提到了一个很有趣的话题就是数值模拟和实验之争。我国内搞数值计算的,到了美国
特意选了搞实验流体,
就是因为美国这里实验条件相对好一点,所以想开阔眼界。应该说我对这个矛盾还是有
一定体会的。
其实美国这里实验和计算平衡的比较好,系里招faculty会可以平衡两拨的人数和交集
区域。
所以经常有搞计算和做实验的同时研究一个课题。有些老师计算和实验都拿的起,非常
牛。
大家虽然心理对对方的数据都有所看法,但是都需要对方的数据拿来作为对比。
互相看不起的现象已经是很久以前的事情了。

实验和计算都有局限性,数值计算也没有你说的那么牛逼。
算法稳定性,复杂流场的建模,能把简单的问题计算清楚也算不错了!
你如果说的是商业软件,那一般的科研都不怎么认可的,搞个工程项目的模拟倒是可以
的。
国内外好多搞数值计算的都基本上用自己group里的程序的。而且基本上也是一个问题
一套程序。
而且流体这个东西,湍流研究多少年了,连个公认的“涡”的定义都没有。
都照你这么消极,那就都去开发金融衍生产品了。哈哈!

【 在 mcbird2008 (mcbird2008) 的大作中提到: 】
: 这些东西都很初级,还处在在手工制作和case by case的阶段。而且还是把几十年前的
: 旧idea再热炒一遍而已。一点原创性也没有,一点先进性也没有。
: 每一个实物仿真花那么多钱,只能干一件事,而且误差特别大,而且是“实验”--也
: 就是说,主要提供数据不提供系统化的原理、升华。
: 真正厉害的是用计算机模拟把左右这些问题一网打尽。
: 你想算几万个不同的生物仿真,也可以。
: 目前有多个流涕力学的软件,但我说的达到这种先进程度的程序一个也没有。再等10年
: 吧。
: 美国就是一堆大忽悠 goofing around




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splider
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发信人: splider (旷青), 信区: Aviation
标  题: Re: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Nov  2 01:27:21 2008)

哇,牛逼了!不过算算我出来也3年多了!

当年用level set算过2维的Rayleigh-Taylor不稳定性问题。人家的程序,加入了多重
网格的算法加速,
弄的我昏天黑地。哈哈,现在破裂问题都能模拟了?强啊,现在我们实验室一个韩国人
在用PIV做drop的破裂
问题,感觉没有什么理论的分析,一捆数据,这个东西比较难分析。

【 在 yrb (wahoo) 的大作中提到: 】
: How do you know there is no single code to solve 3d free-surface flow with
: large deformation? VOF, Level Set have been widely used to tackle free-
: surface problems with good accuracy. Even the simulation of bubble/drop
: breakup has been presented to JCP, if i remember correctly.
: by the way, the real first class contribution in fluid mechanics should be
: published in journals like jfm or pof.       
: deformation!




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发信人: tin (大猪小猪摞一盘), 信区: Aviation
标  题: Re: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Nov  3 10:05:54 2008), 转信

变形大的时候还是狠困难

【 在 yrb (wahoo) 的大作中提到: 】
How do you know there is no single code to solve 3d free-surface flow with
large deformation? VOF, Level Set have been widely used to tackle free-
surface problems with good accuracy. Even the simulation of bubble/drop
breakup has been presented to JCP, if i remember correctly.

by the way, the real first class contribution in fluid mechanics should be
published in journals like jfm or pof.       


【 在 mcbird2008 (mcbird2008) 的大作中提到: 】
: you think there are much more sophisticated stuff in lab?
: and industrial guys are all retard and idiots?
: come on, there is no single potent computer program in the world able to
: simulate even a minimal simplest 3d free-surface flow with large
deformation!
: please be patient and wait 5 years for my publication in journal of
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mechcat
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发信人: mechcat (mechcat), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Feb 16 21:42:47 2010, 美东)

就我所知道的:

鲸鱼的前鳍的前缘被发现是波纹状的曲线,而不是一条平滑直线。人们就推测这样的复
杂形状可能有利于减缓大攻角下流动的分离或者可以提高升阻比,甚至有些wind
turbine的叶片也想模仿这种样子以其提高效率。但做过风洞试验以后发现并不是这回
事,还是传统形状简单的翼型表现得好。这样真是让人很糊涂。
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devilsponge
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发信人: devilsponge (胖海绵), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Feb 16 23:41:58 2010, 美东)

interesting
--
人生重要的不是所站的位置,而是所朝的方向

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onlyvous
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发信人: onlyvous (2ndWind-无欲则纲), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Feb 22 17:29:19 2010, 美东)

You missed Jelly fish work by John D'abiri, locomotion by several MIT groups
, and many more.


【 在 splider (旷青) 的大作中提到: 】
: 听说版主申请年终奖去了,这里好好表现一把,也不能老发泔水帖,说说流体力学里的
: 仿生学问题。
: 美国好多航空技术中都有仿生学的影子,其实也不光航空方面,潜艇、船舶方面多了去
: 了。我觉得美国这里流体力学方向研究仿生学要领先中国N多,主要原因也不外乎本身
: 流体力学研究面广基础好,还有就是国外实验条件好不少,有财力搞仿生实验。美国这
: 里有研究流体力学的华人也不少,好多也挺有口碑的,cornell有个复旦毕业的女教授
: ,就是一个流体力学仿生学方面的专家。
: 仿生方面的研究很多被运用于先进武器的研发,民用的也不少。说说我了解的一些研究
: 课题。
: 1.Honda的比较新的一款很难看的车,SUV吧,忘记型号了,马路上都能看见的,流线型
: ...................



--
色色摄色舍舍摄摄色
骚骚烧骚稍稍烧烧骚
人人忍忍


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splider
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发信人: splider (旷青), 信区: Aviation
标  题: Re: 说说流体力学中的仿生学
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Feb 26 12:11:52 2010, 美东)

我不是这个方向的,所以很多都只是seminar里了解到的。
组里最近有人开始做fish project,才了解一些。
好像Texas和Harvard也有人在搞,还是用Tomographic PIV在搞。

【 在 onlyvous (2ndWind-无欲则纲) 的大作中提到: 】
: You missed Jelly fish work by John D'abiri, locomotion by several MIT
groups
: , and many more.



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