A comparative study of dragonfly inspired flapping wings actuated by single crystal piezoceramic

Mukherjee, Sujoy; Ganguli, Ranjan

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자료유형: 학술저널

저자정보: Mukherjee, Sujoy (Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science) Ganguli, Ranjan (Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science)

저널정보: 테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제10권 제1호

발행연도: 2012.1

수록면: 67 - 87 (21page)

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A dragonfly inspired flapping wing is investigated in this paper. The flapping wing is actuated from the root by a PZT-5H and PZN-7%PT single crystal unimorph in the piezofan configuration. The non-linear governing equations of motion of the smart flapping wing are obtained using the Hamilton's principle. These equations are then discretized using the Galerkin method and solved using the method of multiple scales. Dynamic characteristics of smart flapping wings having the same size as the actual wings of three different dragonfly species Aeshna Multicolor, Anax Parthenope Julius and Sympetrum Frequens are analyzed using numerical simulations. An unsteady aerodynamic model is used to obtain the aerodynamic forces. Finally, a comparative study of performances of three piezoelectrically actuated flapping wings is performed. The numerical results in this paper show that use of PZN-7%PT single crystal piezoceramic can lead to considerable amount of wing weight reduction and increase of lift and thrust force compared to PZT-5H material. It is also shown that dragonfly inspired smart flapping wings actuated by single crystal piezoceramic are a viable contender for insect scale flapping wing micro air vehicles.

#piezofan #single-crystal #non-linear vibrations #smart materials #aerodynamics #dragonfly #flapping #micro air vehicles

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이 논문의 저자 정보

Mukherjee, Sujoy

소속기관 PDPM Indian Institute of Information and Technology, Design and Manufacturing Jabalpur

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 3 이용수 2

Ganguli, Ranjan

소속기관 Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science Bangalore

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 8 이용수 7

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