


作者:崔祚
定价:89元
印次:1-2
ISBN:9787302615132
出版日期:2022.10.01
印刷日期:2023.04.17
图书责编:佟丽霞
图书分类:学术专著
鱼类以其快速、高效和高机动性的运动方式吸引了国内外研究者的关注,对其运动机理进行研究可为水下仿生航行器的设计及工程应用提供理论基础。结合作者及所在课题组近年来的研究进展,本书详细论述了水下仿生推进机理的动力学特性与数值模拟研究情况。
崔祚,男,1988年出生,副教授,国防科技大学博士后,博士毕业于哈尔滨工业大学,主要研究方向包括仿生机器人、计算流体力学和水下发射技术等,现主持参与国家自然基金项目、国防军科委特区项目、军科委基础加强项目以及其他省部级10余项,发表SCI论文20余篇,发明专利5项。担任《Scientific Reports》、《Journal of Bionic Engineering》、《IEEE Robotics and Automation Letters》、《Journal of Mechanical Science and Technology》、《Applied sciences-Basel》、《Advances in Mechanical Engineering》和《Biology Open》等国际期刊、《机械工程学报》和《水下无人系统学报》等国内期刊以及多种国际会议审稿人。
前言 海洋中蕴含丰富的食物、矿产等资源,促使人类不断探索海洋奥秘。为了充分利用海洋资源,各种船只、潜水艇及水下机器人等被广泛地使用,虽然这些水上及水下作业的机器已经拓展了人类的生存空间,但是其低效率的缺陷也迫使人类不断探索新的水下推进技术。“海阔凭鱼跃,天高任鸟飞”。经过亿万年的自然进化,鱼类获得了快速高效和高机动的游动性能,其推进性能远超过目前各种人造水下航行器。鱼类独特的游动方式给人类带来了无限的梦想和启示,为人类研制高性能水下推进器提供了新的设计思想和研究理念。 目前,针对鱼类等水生动物的仿生推进研究是当今仿生领域的研究热点之一。科研工作者不断地明晰鱼类游动机理和游动模式,分析鱼类游动的运动形态、结构特点以及高性能推进机理,仿生学者尝试从生物力学、流体力学﹑机械学和最优控制等角度来探索鱼类的水下高性能推进机制,并希望借鉴到水下航行器的研制中,提高当前水下航行器的推进性能。 近十年,随着科技发展带来的技术革新,越来越多的大学和研究机构纷纷加入仿生领域的研究队伍中,快速推动了水下仿生领域发展,研制的仿生机器鱼游动性能也得到了极大提升。当前仿生学者针对水下鱼类游动性能的研究不再局限于自然观测和简单行为模仿,而是逐渐向感知结构材料控制一体化方向发展。本书旨在汇集作者近年来在水下仿生推进机理方面的研究成果,以摆动推进鱼类的复合波动模式为出发点,从鱼体动力学特性和流固耦合特性两方面来分析仿生推进机理,研究成果反映了国内外机器鱼研究的最新进展,以推动水下仿生机器鱼的未来研究和工程应用。 本书是作者在总结水下摆动推进仿生理论和技术方面的研究成果及课题组多年科研实...
目录
第1章绪论
1.1研究背景
1.2鱼类仿生学的研究内容
1.3复合波动推进鱼类概述
1.3.1鱼类推进模式分析
1.3.2鱼类游动性能评价
1.4仿生机器鱼研究现状
1.4.1刚性结构仿生机器鱼
1.4.2柔性结构仿生机器鱼
1.4.3刚柔耦合结构机器鱼
1.5水下仿生机理研究现状
1.5.1鱼游水动力学理论研究
1.5.2鱼游实验研究
1.5.3鱼游数值模拟研究
1.5.4鱼体变刚度特性研究
1.6水下仿生技术难点
1.7本书主要内容
参考文献
第2章波动推进鱼类运动的复模态特征
2.1引言
2.2波动推进鱼类运动学分析
2.2.1复合波动运动的描述
2.2.2复合波动运动无量纲化
2.2.3鱼类复合波动运动的讨论
2.3波动运动对推进性能的影响
2.3.1游动速度分析
2.3.2游动效率分析
2.4鱼类复合波动曲线复模态分析
2.4.1复模态分解方法
2.4.2乐锦鳚鱼波动曲线的复模态分析
2.4.3虹鳟鱼波动曲线的复模态分析
2.5鱼类复模态特征的影响因素
2.5.1离散间隔数的影响
2.5.2波动曲线波数的影响
2.5.3包络线参数的影响
2.5.4鱼体长径比的影响
2.6波动推进运动的复模态特征
2.6.1鱼类游动复模态分析
2.6.2行波系数与波长的关系
2.6.3行波系数与包络线的关系
2.6.4鱼类波... 查看详情

