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科学家通过实验表明 ， 与平板障碍物的接触相比 ， 偏移障碍物导致翅片中梁之间的织带拉伸 ， 从而改变了接近、接触和松弛阶段的应变分布 。 拉伸是复杂障碍物表面偏移的结果 。 在接触实验的加速和恒速阶段 ， 障碍物几何形状的变化对应变没有显着影响 。 在一个典型的例子中 ， 在第一次梁接触之后 ， 第一个梁被限制在障碍物上 。 当后两个光束接近障碍物时 ， 织带拉伸并导致在接近阶段接触之前应变增加 。
【当鳍片系统被带入水下并与偏移障碍物接触时，流体载荷在匀速阶段增加应变】对于第一个接近偏移障碍物的光束 ， 与梁接触平板障碍物相比 ， 接近和接触阶段的应变非常相似 。 在接近阶段 ， 当尾翼接近障碍物的第一个表面时 ， 观察到第一束应变的小幅增加 。 然而 ， 在接近阶段 ， 后者梁上的应变并没有显着增加 。 当鳍片系统被带入水下并与偏移障碍物接触时 ， 流体载荷在匀速阶段增加应变 ， 导致接近期间应变增加 ， 改变接触时间 ， 并在松弛期间改变梁的最终应变阶段 。
正如流体加载延迟了鳍与平板障碍物的接触时间一样 ， 具有偏移障碍物的鳍的接触时间显着延迟 。 在空中 ， 将障碍物偏移一小段距离就足以产生较大的接触时间差异 。 在水下 ， 尽管接触面有偏移 ， 但连续的梁接触比在空气中的时间差更小 。 在高速下 ， 水下光束之间的接触时间没有差异 。 当使用阶梯障碍物时 ， 流体加载延迟了接触并改变了接触之间的相对时间 。 这些效应在接触和松弛阶段最为明显 。
由于在翅片恒速期间经历的大流体载荷 ， 松弛阶段翅片应变的稳态值比空气中的值低得多 。 在空气中 ， 与障碍物接触的光束首先达到的应变幅度比在所有情况下在水下测试的要高 。 梁和翅片在接触过程中经历了类似的应变 ， 在空中进行试验 ， 但在水下测试这些系统时 ， 接触过程中的应变存在显着差异 。 加速过程中应变的大幅增加和振荡表明 ， 从静止状态开始水下运动会导致传感平台上的显着负载和可测量的应变 。
当以恒定速度高速移动时 ， 涡激振动(涡激振动可能会发生 ， 具体取决于光束的速度和几何形状 ， 而在空气中涡激振动可忽略不计 。 在恒定速度期间增加速度会增加该阶段的流体负载 。 随着柔性翅片上的大量流体载荷 ， 恒定速度期间的翅片应变很容易超过接触期间的应变 。 尽管流体载荷的影响会影响水下接触传感 ， 但在某些情况下 ， 流体载荷可能会影响空气中的传感 。
研究人员还区分了非接触运动期间大鼠胡须行为的动力学以及胡须与物体接触时的动力学 ， 发现在高速下 ， 胡须运动的动力学可以产生与接触影响一样大的机械效应.如果机器人要用于水下传感和操纵 ， 流体载荷的影响必须进一步详细建模与大多数空气应用不同 ， 水下结构-流体-结构相互作用在接触实验的每个阶段都会导致应变发生变化 。 流体载荷在水下接触的多个阶段影响应变 ， 早期阶段的动力学会影响 ， 后续阶段 。
在恒速阶段梁和翅片上增加的应变可能对接触实验的后期阶段产生影响 ， 因为梁和翅片可以以不同的变形配置到达障碍物 。 例如 ， 当鳍片以高移动时 ， 应变在恒速期间非常高 ， 并且由于接近阶段的S流固耦合而增加得更多 。 这些高应变意味着鳍在到达障碍物时高度变形 ， 因此当它在接触后停止时 ， 它会在远端形成非常高的应变配置 ， 而近端的应变要小得多 。 这与空气中的鳍或梁不同 ， 后者在松弛阶段具有非常相似的近端和远端应变 。
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