仿生鸟自主飞行的数值模拟与控制
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第19-20页 |
| 1 绪论 | 第20-38页 |
| 1.1 鸟类飞行研究的背景和意义 | 第20-22页 |
| 1.2 鸟类的飞行及其动力 | 第22-24页 |
| 1.3 鸟类的飞行模式 | 第24-30页 |
| 1.3.1 起飞 | 第25-26页 |
| 1.3.2 向前直飞 | 第26-27页 |
| 1.3.3 悬停 | 第27-28页 |
| 1.3.4 滑翔和翱翔 | 第28-29页 |
| 1.3.5 降落 | 第29-30页 |
| 1.4 不同的研究方法 | 第30-36页 |
| 1.4.1 固定刚体翅膀的动力学分析 | 第31-32页 |
| 1.4.2 柔性翅膀动力学分析 | 第32-34页 |
| 1.4.3 扑翼动力学分析 | 第34-35页 |
| 1.4.4 自主飞行的动力学分析 | 第35-36页 |
| 1.5 国内外研究现状 | 第36-37页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第37-38页 |
| 2 数值计算方法和程序验证 | 第38-66页 |
| 2.1 引言 | 第38-39页 |
| 2.2 自主飞行的控制方程 | 第39-50页 |
| 2.2.1 动力学控制方程 | 第39-45页 |
| 2.2.2 流体控制方程 | 第45页 |
| 2.2.3 时间和空间离散方法 | 第45-47页 |
| 2.2.4 多重网格加速 | 第47-50页 |
| 2.3 动边界算法 | 第50-57页 |
| 2.3.1 浸入边界法 | 第51-53页 |
| 2.3.2 ghost-cell方法 | 第53-56页 |
| 2.3.3 cut-cell方法 | 第56-57页 |
| 2.4 自适应网格加密技术 | 第57-58页 |
| 2.5 程序验证 | 第58-64页 |
| 2.5.1 静止圆球绕流 | 第59-62页 |
| 2.5.2 振荡圆球绕流 | 第62-64页 |
| 2.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 3 仿生鸟自主飞行的数值模拟 | 第66-79页 |
| 3.1 引言 | 第66页 |
| 3.2 仿生鸟的外形和参数设定 | 第66-69页 |
| 3.3 仿生鸟翅膀的拍动规律 | 第69-70页 |
| 3.4 边界条件和初始条件 | 第70-75页 |
| 3.4.1 计算区域的边界条件和初始条件 | 第70-71页 |
| 3.4.2 鸟体表面的内置边界条件 | 第71-75页 |
| 3.5 仿生鸟受到的外力和飞行特征 | 第75-78页 |
| 3.5.1 鸟体受到的外力 | 第75-76页 |
| 3.5.2 仿生鸟的飞行特征 | 第76-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 4 仿生鸟自主飞行的尾涡结构与受力分析 | 第79-104页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 涡的识别 | 第79-80页 |
| 4.3 鸟体周围的三维涡结构 | 第80-93页 |
| 4.3.1 翅膀上的前缘涡 | 第82-84页 |
| 4.3.2 翅膀上的后缘涡 | 第84-86页 |
| 4.3.3 躯干、尾巴和翅根附近的涡 | 第86-88页 |
| 4.3.4 周期性变化的三维涡结构 | 第88-93页 |
| 4.4 仿生鸟自主飞行的尾涡与受力分析 | 第93-96页 |
| 4.5 仿生鸟自主飞行与固定躯干扑翼运动的对比 | 第96-103页 |
| 4.6 本章小结 | 第103-104页 |
| 5 仿生鸟运动参数的对比分析 | 第104-154页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 不同拍动频率的对比分析 | 第104-111页 |
| 5.3 不同拍动幅度的对比分析 | 第111-117页 |
| 5.4 不同转动幅度的对比分析 | 第117-125页 |
| 5.5 不同拍动平衡位置的对比分析 | 第125-130页 |
| 5.6 不同转动平衡位置的对比分析 | 第130-135页 |
| 5.7 不同转动时长的对比分析 | 第135-146页 |
| 5.8 以不同俯仰角起飞对飞行状态的影响 | 第146-150页 |
| 5.9 尾巴与躯干所成角度不同对飞行状态的影响 | 第150-153页 |
| 5.10 本章小结 | 第153-154页 |
| 6 结论与展望 | 第154-158页 |
| 6.1 结论 | 第154-155页 |
| 6.2 创新点 | 第155页 |
| 6.3 展望 | 第155-158页 |
| 参考文献 | 第158-166页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第166-168页 |
| 致谢 | 第168-170页 |
| 作者简介 | 第170-171页 |
