Systems involving flexible bodies interacting with a surrounding fluid flow are commonplace, e.g. flying birds, swimming fishes and flapping flags on the macro scale and cells swimming in blood on the micro scale. The mechanics of elastic bodies immersed in a viscous flow has been studied by many researchers in biology, bioengineering, and chemical engineering. Analyzing fluid-flexible body interactions helps us understand how fishes, birds, and cells move in fluids such as water, air, and blood. More importantly, these results have potential applications in biomimetic engineering, bioengineering, and industrial engineering. In the present study, we will simulate the passive flexible body in a flowing flow in the first section and the self-propelled flexible body in a quiescent flow in the second section by using an improved version of immersed boundary method.
주변의 유체와 상호작용하는 유연체를 포함하는 시스템은 아주 흔하다. 거시적인 규모에서는 날아다는 새, 수영하는 물고기 그리고 펄럭이는 깃발 등이 있고, 미시적 규모에서는 혈액 속을 수영하는 세포 같은 것들이 있다. 생물학, 생명공학 그리고 화학공학 분야의 많은 연구자들은 점성유동에 담긴 유연체에 대한 역학에 관해 연구하고 있다. 유체-유연체 상호작용에 대한 분석은 물고기, 새, 세포들이 물, 공기, 혈액과 같은 유체 안에서 어떻게 움직이는지 이해할 수 있게 해준다. 더 중요한 것은 이러한 결과들이 생체모사 공학이나 생명공학 그리고 산업공학 분야에서 잠재적인 응용성을 가지고 있다는 것이다. 본 연구에서는, 첫번째 장에서 흐르는 유체안에서 수동적으로 움직이는 유연체에 대하여 살펴볼 것이고, 두번째 장에서 정지된 유동장 안에서 스스로 헤엄치는 유연체에 대해 살펴볼 것이다.
