| 摘要 | 第6-8页 |
| abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 研究背景 | 第13页 |
| 1.2 鱼类游动的推进机理 | 第13-20页 |
| 1.2.1 BCF推进 | 第14-15页 |
| 1.2.2 MPF推进 | 第15-19页 |
| 1.2.3 反卡门涡街尾流 | 第19-20页 |
| 1.3 仿胸鳍推进技术的研究进展 | 第20-25页 |
| 1.3.1 刚性拍动翼 | 第21-22页 |
| 1.3.2 刚性胸鳍 | 第22-23页 |
| 1.3.3 假定柔性变形模式下的拍动翼/鳍 | 第23页 |
| 1.3.4 柔性拍动翼的流固耦合 | 第23-24页 |
| 1.3.5 柔性胸鳍的流固耦合 | 第24-25页 |
| 1.4 鱼类游动模拟的数值方法 | 第25-28页 |
| 1.4.1 势流理论方法 | 第25-26页 |
| 1.4.2 基于贴体动网格的动边界算法 | 第26-27页 |
| 1.4.3 基于非贴体正交网格的CFD方法 | 第27-28页 |
| 1.5 前人工作中存在的不足 | 第28-29页 |
| 1.6 论文的主要内容 | 第29-30页 |
| 1.7 本文工作的创新点 | 第30-33页 |
| 第2章 改进的浸入边界法 | 第33-45页 |
| 2.1 流动控制方程及其离散求解 | 第33-35页 |
| 2.2 浸入边界的处理 | 第35-41页 |
| 2.2.1 ghost-cell公式 | 第36-39页 |
| 2.2.2 移动边界 | 第39-41页 |
| 2.3 改进浸入边界法的验证 | 第41-43页 |
| 2.3.1 算例一：球体绕流问题 | 第41页 |
| 2.3.2 算例二：自由流中做横向振荡的圆柱 | 第41-42页 |
| 2.3.3 算例三：大拍动幅度的仿生水翼 | 第42-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 第3章 拍动翼的尾涡结构与水动力性能 | 第45-67页 |
| 3.1 拍动翼的计算模型 | 第45-47页 |
| 3.1.1 几何模型和数学描述 | 第45-46页 |
| 3.1.2 参数定义 | 第46-47页 |
| 3.2 数值方法的验证 | 第47-53页 |
| 3.2.1 网格和计算域的选取 | 第47-49页 |
| 3.2.2 水动力的比较验证 | 第49页 |
| 3.2.3 尾涡结构的比较验证 | 第49-53页 |
| 3.3 小展弦比拍动翼的尾涡结构 | 第53-58页 |
| 3.4 运动参数对拍动翼尾涡结构与水动力性能的影响 | 第58-64页 |
| 3.4.1 斯特劳哈尔数的影响 | 第58-62页 |
| 3.4.2 俯仰幅度的影响 | 第62-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-67页 |
| 第4章 胸鳍的水动力性能与推进机理 | 第67-99页 |
| 4.1 胸鳍的计算模型 | 第67-73页 |
| 4.1.1 胸鳍运动学和无因次参数 | 第67-71页 |
| 4.1.2 水动力系数和推进效率 | 第71-73页 |
| 4.2 敏感性研究及方法验证 | 第73-76页 |
| 4.2.1 网格和计算域的敏感性研究 | 第73-75页 |
| 4.2.2 与他人的实验和数值方法的比较 | 第75-76页 |
| 4.3 胸鳍的非定常水动力特性和背后的涡动力学机理 | 第76-82页 |
| 4.3.1 水动力系数的脉动 | 第76-78页 |
| 4.3.2 涡动力学和表面力分布 | 第78-82页 |
| 4.4 胸鳍与拍动翼的比较 | 第82-87页 |
| 4.4.1 水动力性能的比较 | 第82-85页 |
| 4.4.2 尾涡结构的比较 | 第85-87页 |
| 4.5 胸鳍运动参数的影响分析 | 第87-96页 |
| 4.5.1 相位差对尾涡结构与推进性能的影响 | 第88-92页 |
| 4.5.2 斯特劳哈尔数对尾涡结构与推进性能的影响 | 第92-96页 |
| 4.6 本章小结 | 第96-99页 |
| 第5章 考虑流固耦合作用的胸鳍水动力性能分析 | 第99-115页 |
| 5.1 柔性胸鳍的计算模型 | 第100-101页 |
| 5.1.1 问题描述 | 第100-101页 |
| 5.1.2 水动力系数与推进效率 | 第101页 |
| 5.2 流固耦合求解系统的建立 | 第101-103页 |
| 5.2.1 流固耦合的基本理论 | 第101-102页 |
| 5.2.2 流体求解器 | 第102页 |
| 5.2.3 结构求解器及耦合方法 | 第102-103页 |
| 5.3 流固耦合算法的验证 | 第103-107页 |
| 5.3.1 与柔性纵倾板数值模拟的比较 | 第103-105页 |
| 5.3.2 与柔性升沉板实验的比较 | 第105-107页 |
| 5.4 结构和运动参数对柔性胸鳍水动力性能的影响 | 第107-111页 |
| 5.4.1 无因次刚度的影响 | 第107-110页 |
| 5.4.2 相位差的影响 | 第110-111页 |
| 5.5 与拍动翼和真实胸鳍的比较 | 第111-114页 |
| 5.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 结论 | 第115-119页 |
| 参考文献 | 第119-141页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文的取得的科研成果 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142页 |
