この研究では， 魚類などの屈曲形の運動を， 以下の図１のように３関節の平板の連なりに単純化してその原理を探ろうとしました．

Fig.1 　３関節平板形推進機構の概念モデル (Ideal model of three joint bending propulsion mechanism)

この概念モデルを特異点分布法により解くため，さらに以下の図２のように 近似しました．

Fig.2 　３関節平板形推進機構の近似モデル (Approximate model of three joint bending propulsion mechanism)

すなわち，機構の厚さは無視し，機構上に白○で示される 束縛渦Γbv を配置し，やはり機構上に設けられた×印のコントロールポイント での境界条件を満たすようにΓbvが決定されます． また機構後縁からは放出渦Γsvを放出させます． このモデル図は二次元の場合ですが，三次元の場合についても 同様に定式化できます． さらに，機構自身の運動方程式を，機構に加わる流体力をも考慮して 解きます．すなわち機構・流体の連成系を解くことになります． この解析法により，各関節にさまざまな運動をさせたときの， 機構の推進速度や推進効率などの特性を検討しました． 詳細は下記文献をご覧下さい．

また，このモデルについて実験も行いました． 以下の図３，４に示されるような小型の実機を製作し， 回流水槽中で運動させ，推進速度を測定しました．

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Fig.3 　３関節平板形推進機構 (Picture of experimental setup)

Fig.4 　３関節平板形推進機構説明図 (Schematic diagram of experimental setup)

理論解析結果と実験結果は定性的には同様の傾向を示し， 三次元解析では定量的にも比較的良く一致しました． 詳しくは文献をご覧下さい．

• 「屈曲形水中推進機構の研究 (第１報, ３関節モデルの機構・流体連成系解析法の提案と実験的検証)」 中島　求, 小野　京右, 日本機械学会論文集, 59-558,(C) (1993) 407 - 413
• 「屈曲形水中推進機構の研究 (第２報, ３関節モデルの流体力特性解析)」 中島　求, 小野　京右, 日本機械学会論文集, 60-569,(B) (1994) 141 - 146
• 「屈曲形水中推進機構の研究 (第３報, ３関節モデルの消費エネルギー・推進効率特性解析)」 中島　求, 小野　京右, 日本機械学会論文集, 60-569,(B) (1994) 147 - 153
• 「屈曲形水中推進機構の研究 (第４報, ３関節モデルの三次元離散渦法による解析)」 中島　求, 小野　京右, 日本機械学会論文集,