本书主要介绍蝠鲼的形态学和运动学建模、多模态水动力特性和流场演变规律。本书首先梳理国内外相关研究工作；接着介绍通过长期开展生物观测建立的高相似蝠鲼形态学及运动学模型；然后针对蝠鲼滑翔、稳速巡航、转弯三种状态，基于浸入边界法和球函数气体动理学格式提出大变形流固耦合计算方法；针对蝠鲼启动加速、交替滑扑两种状态，基于商用软件FLUENT提出自主游动计算方法；最后在此基础上对蝠鲼单体滑翔、主动推进、转弯、交替滑扑状态的水动力特性和流场演化特性进行系统性研究，并开展了蝠鲼集群游动的数值研究。 本书可供船舶与海洋工程、仿生水动力学等领域的科研工作者及高等院校相关专业的师生阅读。

序
前言
第1章 绪论
1.1 海洋战略和研究意义
1.2 鱼类推进模式分类
1.3 鱼类单体游动水动力性能研究现状
1.3.1 鱼类单体游动数值模拟
1.3.2 鱼类单体游动实验
1.3.3 鱼类自主游动数值模拟
1.4 鱼类集群游动水动力性能研究现状
1.4.1 鱼类集群游动生物观察
1.4.2 鱼类集群游动仿真
1.4.3 鱼类集群游动实验
第2章 蝠鲼形态学及运动学建模
2.1 引言
2.2 形态学观测及建模
2.2.1 观测设备及数据处理方法
2.2.2 蝠鲼形态学建模
2.3 运动学观测及建模
2.3.1 蝠鲼运动学观测
2.3.2 蝠鲼运动学建模
第3章 蝠鲼多模态水动力计算方法
3.1 引言
3.2 IB-SGKS方法及验证
3.2.1 浸入边界法
3.2.2 SGKS方法
3.2.3 数值验证
3.3 自主游动数值计算方法及验证
3.3.1 自主游动动力学建模
3.3.2 自主游动流场求解
3.3.3 数值验证
第4章 蝠鲼滑翔状态水动力特性分析
4.1 引言
4.2 滑翔模型建立
4.3 滑翔水动力特性分析
第5章 蝠鲼主动推进状态水动力特性分析
5.1 引言
5.2 启动加速阶段水动力分析
5.2.1 弦向柔性变形对水动力影响分析
5.2.2 频率和幅值对水动力影响分析
5.2.3 空间非对称游动对水动力影响分析
5.2.4 时间非对称游动对水动力影响分析
5.3 稳速巡航阶段水动力分析
5.3.1 展向柔性变形对水动力影响分析
5.3.2 弦向柔性变形对水动力影响分析
5.3.3 频率和振幅对水动力影响分析
5.3.4 上下非对称性振幅对水动力影响分析
第6章 蝠鲼转弯状态水动力特性分析
6.1 引言
6.2 转弯状态下的游动机理
6.2.1 转弯状态下的力学特性
6.2.2 转弯状态下的流场演变
6.3 转弯状态下不同变形参数对水动力影响分析
6.3.1 左右非对称振幅对水动力影响分析
6.3.2 左右非对称波数对水动力影响分析
6.3.3 左右非对称频率对水动力影响分析
6.3.4 左右相位差对水动力影响分析
第7章 蝠鲼交替滑扑状态水动力特性分析
7.1 引言
7.2 扑动-滑翔运动的时间历程分析
7.2.1 自主游动的运动特性和水动力性能
7.2.2 流场结构演化
7.3 占空比对交替滑扑运动的影响
7.3.1 占空比对游动性能的影响
7.3.2 三维流场结构演化
7.4 交替滑扑运动与连续游动的比较
第8章 蝠鲼集群状态水动力特性分析
8.1 引言
8.2 双体蝠鲼扑动水动力特性分析
8.2.1 沿运动方向串联排列(Dy=0)
8.2.2 沿运动方向交错排列(Dy=1)
8.2.3 沿运动方向交错排列(Dy=2)
8.3 三体蝠鲼集群游动水动力特性分析
8.3.1 三体蝠鲼串联队形排列
8.3.2 三体蝠鲼正三角队形排列
8.3.3 三体蝠鲼倒三角队形排列
8.4 多体蝠鲼集群游动水动力特性分析
8.4.1 四体蝠鲼集群游动
8.4.2 六体蝠鲼集群游动
参考文献