講座題目：昆蟲飛行的動穩(wěn)定性與控制及極小昆蟲的飛行

　　報 告 人：孫茂(北京航空航天大學(xué)流體力學(xué)研究所所長)

　　時　 間：2018年11月27日(周二)18:30

　　地　 點(diǎn)：中關(guān)村校區(qū)研究生樓305

　　主辦單位：研究生院、宇航學(xué)院

　　報名方式：登錄北京理工大學(xué)微信企業(yè)號---第二課堂---課程報名中選擇“百家大講堂第144期：昆蟲飛行的動穩(wěn)定性與控制及極小昆蟲的飛行”

【主講人簡介】

   孫茂,北京航空學(xué)院畢業(yè)（1978）、美國普林斯頓大學(xué)航空系博士（1983）、美國馬里蘭大學(xué)航空系博士后（1985）。1989年任北京航空航天大學(xué)教授、1993年任博士生導(dǎo)師。國家杰出青年基金獲得者（1997），“長江學(xué)者”（2000）。長期從事動物飛行的生物力學(xué)研究，在昆蟲飛行的空氣動力學(xué)和飛行動力學(xué)領(lǐng)域做出了系統(tǒng)的創(chuàng)新成果。研究成果使人們對自然界飛行的認(rèn)識取得重要進(jìn)展；被用于昆蟲比較生理學(xué)/神經(jīng)生物學(xué)研究和微型飛行器研制。曾應(yīng)邀在國際頂尖綜述刊物《現(xiàn)代物理評論》上發(fā)表昆蟲飛行力學(xué)的長篇綜述論文。被著名刊物 JEB三次撰文介紹。2014以來連續(xù)入選愛斯維爾高引學(xué)者。獲教育部自然科學(xué)一等獎、國家自然科學(xué)二等獎。

【講座信息】

   分析昆蟲飛行的動穩(wěn)定性和可控性及相關(guān)的動力學(xué)和流體動力學(xué)機(jī)理，內(nèi)容包括：(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測，建立昆蟲的動力學(xué)模型; 推導(dǎo)了運(yùn)動方程，其與流體力學(xué)方程一起，構(gòu)成昆蟲運(yùn)動的基本方程組。(2)用Floquet理論分析了典型昆蟲飛行的周期解穩(wěn)定性，揭示了昆蟲飛行存在兩個不穩(wěn)定模態(tài)，因而是動不穩(wěn)定的。因特征方程無純虛根，線化理論得到的“飛行是動不穩(wěn)定的”的結(jié)論適用于非線性系統(tǒng)。(3)將運(yùn)動方程在小時間尺度上平均，周期解的穩(wěn)定性問題變?yōu)槠胶恻c(diǎn)的穩(wěn)定性問題;導(dǎo)出了特征值的近似解析表達(dá)式，清楚地解釋了各特征模態(tài)的物理成因。（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測，確定了昆蟲的控制變量; 在運(yùn)動方程中加入表示控制力和力矩的項(xiàng)；用模態(tài)分析方法研究了飛行的可控性問題，結(jié)果表明：飛行雖然是動不穩(wěn)定的，但是可控的。另外，介紹我們最近關(guān)于極小昆蟲的運(yùn)動和力學(xué)的新發(fā)現(xiàn)