全书共8章，首先梳理了国内外相关研究工作；长期开展生物观测，建立高相似蝠鲼形态学及运动学模型；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；然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规律进行系统性研究，并开展了集群游动数值研究。

目录
序
前言
第1章 绪论1
1.1 海洋战略和研究意义1
1.2 鱼类推进模式分类2
1.3 鱼类单体游动水动力性能研究现状4
1.3.1 鱼类单体游动数值模拟4
1.3.2 鱼类单体游动实验6
1.3.3 鱼类自主游动数值模拟8
1.4 鱼类集群游动水动力性能研究现状11
1.4.1 鱼类集群游动生物观察11
1.4.2 鱼类集群游动仿真13
1.4.3 鱼类集群游动实验14
第2章 蝠鲼形态学及运动学建模16
2.1 引言16
2.2 形态学观测及建模16
2.2.1 观测设备及数据处理方法16
2.2.2 蝠鲼形态学建模17
2.3 运动学观测及建模20
2.3.1 蝠鲼运动学观测20
2.3.2 蝠鲼运动学建模29
第3章 蝠鲼多模态水动力计算方法34
3.1 引言34
3.2 IB-SGKS方法及验证34
3.2.1 浸入边界法34
3.2.2 SGKS方法37
3.2.3 数值验证43
3.3 自主游动数值计算方法及验证47
3.3.1 自主游动动力学建模47
3.3.2 自主游动流场求解49
3.3.3 数值验证53
第4章 蝠鲼滑翔状态水动力特性分析57
4.1 引言57
4.2 滑翔模型建立57
4.3 滑翔水动力特性分析58
第5章 蝠鲼主动推进状态水动力特性分析67
5.1 引言67
5.2 启动加速阶段水动力分析67
5.2.1 弦向柔性变形对水动力影响分析67
5.2.2 频率和幅值对水动力影响分析71
5.2.3 空间非对称游动对水动力影响分析78
5.2.4 时间非对称游动对水动力影响分析85
5.3 稳速巡航阶段水动力分析91
5.3.1 展向柔性变形对水动力影响分析91
5.3.2 弦向柔性变形对水动力影响分析93
5.3.3 频率和振幅对水动力影响分析97
5.3.4 上下非对称性振幅对水动力影响分析103
第6章 蝠鲼转弯状态水动力特性分析109
6.1 引言109
6.2 转弯状态下的游动机理109
6.2.1 转弯状态下的力学特性109
6.2.2 转弯状态下的流场演变112
6.3 转弯状态下不同变形参数对水动力影响分析114
6.3.1 左右非对称振幅对水动力影响分析114
6.3.2 左右非对称波数对水动力影响分析118
6.3.3 左右非对称频率对水动力影响分析123
6.3.4 左右相位差对水动力影响分析127
第7章 蝠鲼交替滑扑状态水动力特性分析132
7.1 引言132
7.2 扑动-滑翔运动的时间历程分析132
7.2.1 自主游动的运动特性和水动力性能132
7.2.2 流场结构演化135
7.3 占空比对交替滑扑运动的影响136
7.3.1 占空比对游动性能的影响136
7.3.2 三维流场结构演化138
7.4 交替滑扑运动与连续游动的比较139
第8章 蝠鲼集群状态水动力特性分析142
8.1 引言142
8.2 双体蝠鲼扑动水动力特性分析142
8.2.1 沿运动方向串联排列(Dy=0)143
8.2.2 沿运动方向交错排列(Dy=1)150
8.2.3 沿运动方向交错排列(Dy=2)155
8.3 三体蝠鲼集群游动水动力特性分析161
8.3.1 三体蝠鲼串联队形排列161
8.3.2 三体蝠鲼正三角队形排列167
8.3.3 三体蝠鲼倒三角队形排列174
8.4 多体蝠鲼集群游动水动力特性分析181
8.4.1 四体蝠鲼集群游动181
8.4.2 六体蝠鲼集群游动186
参考文献188