| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-30页 |
| 1.2.1 水下仿生推进方式分类 | 第14-16页 |
| 1.2.2 仿鱼推进机理研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.3 扑翼推进机理研究现状 | 第20-26页 |
| 1.2.4 扑翼水下航行器研究现状 | 第26-30页 |
| 1.3 主要研究内容与结构安排 | 第30-33页 |
| 第二章 水下仿生扑翼推进水动力性能数值模拟研究 | 第33-61页 |
| 2.1 扑翼运动数学模型及数值计算模型 | 第33-39页 |
| 2.1.1 扑翼运动数学模型 | 第33-35页 |
| 2.1.2 数值模拟计算方法 | 第35-39页 |
| 2.1.3 算例验证 | 第39页 |
| 2.2 扑翼运动过程产生的力及流场分析 | 第39-47页 |
| 2.2.1 扑翼周期运动推力及升力变化 | 第39-41页 |
| 2.2.2 扑翼运动流场分析 | 第41-47页 |
| 2.3 结构参数及非对称运动方式对扑翼运动水动力性能的影响 | 第47-53页 |
| 2.3.1 翼型厚度及弯度 | 第47-50页 |
| 2.3.2 旋转轴位置 | 第50页 |
| 2.3.3 非对称运动方式 | 第50-53页 |
| 2.4 运动参数对扑翼水动力性能的影响 | 第53-56页 |
| 2.4.1 频率的影响 | 第53-54页 |
| 2.4.2 俯仰幅值的影响 | 第54页 |
| 2.4.3 上下拍水幅度的影响 | 第54-55页 |
| 2.4.4 前后划水幅度的影响 | 第55-56页 |
| 2.5 扑翼运动推进效率研究 | 第56-60页 |
| 2.5.1 频率与推进效率的关系 | 第56-57页 |
| 2.5.2 俯仰幅值与推进效率的关系 | 第57页 |
| 2.5.3 上下拍水幅度与推进效率的关系 | 第57-58页 |
| 2.5.4 前后划水幅度与推进效率的关系 | 第58页 |
| 2.5.5 三种扑翼运动方式推进效率的对比分析 | 第58-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第三章 扑翼水下航行器外形设计及流体动力特性研究 | 第61-93页 |
| 3.1 扑翼水下航行器外形设计与布局 | 第61-64页 |
| 3.2 扑翼推进器流体动力特性分析 | 第64-78页 |
| 3.2.1 展弦比的影响 | 第64-69页 |
| 3.2.2 静水中扑翼推进器推力特性 | 第69-74页 |
| 3.2.3 进速比的影响 | 第74-76页 |
| 3.2.4 平衡偏角的影响 | 第76-78页 |
| 3.3 扑翼推进器与航行体非定常干扰研究 | 第78-85页 |
| 3.3.1 扑翼推进器与航行体之间相互作用分析 | 第78页 |
| 3.3.2 计算方法及求解策略 | 第78-81页 |
| 3.3.3 不同来流速度下的相互干扰 | 第81-84页 |
| 3.3.4 推进器与航行体相对位置的影响 | 第84-85页 |
| 3.4 航行体流体动力计算 | 第85-92页 |
| 3.4.1 位置力及力矩计算 | 第86-88页 |
| 3.4.2 阻尼力及力矩计算 | 第88-92页 |
| 3.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第四章 扑翼水下航行器动力学建模及运动性能仿真研究 | 第93-119页 |
| 4.1 坐标系与运动学参数 | 第93-96页 |
| 4.1.1 坐标系的定义 | 第93-94页 |
| 4.1.2 运动状态参数定义 | 第94-95页 |
| 4.1.3 坐标系之间的转换 | 第95-96页 |
| 4.2 扑翼水下航行器空间运动数学模型 | 第96-106页 |
| 4.2.1 运动学模型 | 第96-97页 |
| 4.2.2 动力学模型 | 第97-98页 |
| 4.2.3 扑翼水下航行器受力分析 | 第98-106页 |
| 4.2.4 扑翼水下航行器空间六自由度运动方程 | 第106页 |
| 4.3 扑翼水下航行器纵平面运动性能仿真分析 | 第106-114页 |
| 4.3.1 推进器数量对运动性能的影响分析 | 第106-109页 |
| 4.3.2 直航运动性能仿真 | 第109-111页 |
| 4.3.3 升沉运动性能仿真 | 第111-114页 |
| 4.4 扑翼水下航行器水平面回转运动性能仿真分析 | 第114-118页 |
| 4.4.1 机动回转模式 | 第114-115页 |
| 4.4.2 幅值差动回转性能仿真 | 第115-117页 |
| 4.4.3 频率差动回转性能仿真 | 第117-118页 |
| 4.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 第五章 扑翼推进水动力性能实验研究 | 第119-133页 |
| 5.1 实验平台搭建 | 第119-124页 |
| 5.1.1 实验要求 | 第119页 |
| 5.1.2 实验设备及测量原理 | 第119-122页 |
| 5.1.3 影响实验精度的因素 | 第122-124页 |
| 5.2 实验结果处理及分析 | 第124-131页 |
| 5.2.1 数据采集与处理 | 第124-125页 |
| 5.2.2 运动参数对扑翼水动力性能的影响 | 第125-129页 |
| 5.2.3 翼板形状及尺寸对扑翼水动力性能的影响 | 第129-131页 |
| 5.3 实验与数值仿真结果对比分析 | 第131-132页 |
| 5.4 本章小结 | 第132-133页 |
| 第六章 扑翼水下航行器样机研制及实验 | 第133-151页 |
| 6.1 扑翼水下航行器实验样机总体设计 | 第133-137页 |
| 6.1.1 样机总体结构设计 | 第133-134页 |
| 6.1.2 样机控制系统设计 | 第134-137页 |
| 6.2 样机直航性能实验 | 第137-141页 |
| 6.2.0 实验环境及数据处理方法 | 第137-138页 |
| 6.2.1 变频率直航性能 | 第138-139页 |
| 6.2.2 变幅值直航性能 | 第139-141页 |
| 6.3 样机转弯性能实验 | 第141-147页 |
| 6.3.1 快慢差动转弯 | 第142-145页 |
| 6.3.2 动静差动转弯 | 第145页 |
| 6.3.3 反向差动转弯 | 第145-146页 |
| 6.3.4 三种转弯模式的对比 | 第146-147页 |
| 6.4 样机升沉运动性能实验 | 第147-149页 |
| 6.5 本章小结 | 第149-151页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第151-155页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第151-153页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第153-155页 |
| 参考文献 | 第155-169页 |
| 致谢 | 第169-171页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第171-173页 |