题目：仿鸟羽结构减阻表面研究

节约能源，提高效率是当代很多研究的主题。在大自然中，很多生物在长时间的进化中形成了适应自然需要的能力，其中包括在飞行或游动过程中降低自身与流体介质的阻力从而达到节约体能，提高速度的目的。目前各国科学家通过借鉴鲨鱼皮表面微结构，荷叶超疏水表面等生物特性，拓展出一系列的减阻新手段。但当前的手段各有各的应用场景的限制以及最优减阻效果极限。

本文以仿生多功能表面技术为基础，以节能减耗为出发点，通过对不同种类的鸟的翅膀上鸟羽的数量等参数进行统计，挖掘鸟羽表面的特殊结构主要参数。并选择信鸽这种最常见的快速飞行物种作为样本，进行重点研究。通过对单根鸟羽表面结构的表征，提取表征的主要参数，并根据该参数构建仿鸟羽模型。以传统直沟槽为理论研究基础和参照对象，对仿鸟羽人字形表面结构进行验证和优化。

为了进一步验证仿鸟羽减阻表面结构的减阻效果，在流体仿真软件内建立多种仿鸟羽模型。通过建立模型，划分网格，设定初始条件，仿真，仿真结果输出等步骤对不同模型进行计算仿真。提出了以粘性底层，湍流密度，壁面剪切力，表面摩擦系数等多个减阻指标的评价体系。从多种角度分析鸟羽减阻的效果，并通过探究之间的内在关系，揭示仿鸟羽人字形沟槽的减阻机理。

此外，为了实际验证鸟羽结构的减阻效果，根据测试水洞的参数，沟槽减阻理论，以及加工能力，利用车削和拼接的制作手段，制造仿鸟羽人字形沟槽模板。在制造模板构成中，对制造沟槽的工艺进行了大量合理的优化设计。把仿鸟羽人字形沟槽进行多次复制后获得相应的硅橡胶蒙皮，黏贴蒙皮于水洞测试段进行减阻实验。联合仿真数据和实验数据分析鸟羽减阻特点，并对鸟羽人字形沟槽减阻积极进行探索。本文验证了鸟羽人字形结构能够实现远优于传统直沟槽的减阻效果，并探索了一套简易并行之有效的制作蒙皮的方法。为下一步机理深层次解释以及工程应用提供了理论支持和实验基础。