はりとシェルによる昆虫羽ばたき翼のキャンバー生成に対する形状簡略化モデリング

抄録

空気力による昆虫翼の弾性変形がいかにしてキャンバーをもたらすかについて，未だに明確でないようである．そこで本研究では，昆虫羽ばたき翼のキャンバー生成における翅脈の力学的役割を解明するために，それらの形状簡略化モデルを提案する．提案モデルにおいては，翅脈をその機能に応じて幾つかの領域に分け，各領域における大域的構成関係を対応するはりによって表す．さらに，翅脈が支える翼膜は長方形のシェルによって表す．キャンバー生成で支配的な空気の動圧によるモデル翼の静的変形を考える．実際の昆虫と整合した設定の提案モデルに，幾何学的非線形性を考慮した有限要素解析を適用する．この結果，昆虫羽ばたき翼のキャンバー生成における翅脈の力学的役割を明らかにする．