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28.02.2017 | Research Paper | Ausgabe 2/2017

Acta Mechanica Sinica 2/2017

Motion visualization and estimation for flapping wing systems

Zeitschrift:
Acta Mechanica Sinica > Ausgabe 2/2017
Autoren:
Tzu-Sheng Shane Hsu, Timothy Fitzgerald, Vincent Phuc Nguyen, Trisha Patel, Balakumar Balachandran
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s10409-017-0638-y) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Studies of fluid-structure interactions associated with flexible structures such as flapping wings require the capture and quantification of large motions of bodies that may be opaque. As a case study, motion capture of a free flying Manduca sexta, also known as hawkmoth, is considered by using three synchronized high-speed cameras. A solid finite element (FE) representation is used as a reference body and successive snapshots in time of the displacement fields are reconstructed via an optimization procedure. One of the original aspects of this work is the formulation of an objective function and the use of shadow matching and strain-energy regularization. With this objective function, the authors penalize the projection differences between silhouettes of the captured images and the FE representation of the deformed body. The process and procedures undertaken to go from high-speed videography to motion estimation are discussed, and snapshots of representative results are presented. Finally, the captured free-flight motion is also characterized and quantified.

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Zusatzmaterial
Supplementary material 1 (mp4 8422 KB)
10409_2017_638_MOESM1_ESM.mp4
Literatur
Über diesen Artikel

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