前言
1 引论：机械工程的未来与仿生
1.1 仿生推动了机械工程的发展
1.2 仿生意识的障碍
1.3 自然永远是人类的导师
1.4 新的仿生研究热潮正在形成
1.5 机械工程中几个值得注意的仿生研究方向
2 动物运动仿生的反思与出路
2.1 反思：动物运动仿生研究的成果与不足
2.2 出路：对动物运动仿生未来发展的思考
2.3 适应常用发动机的仿生运动机构研究
3 半转机构的构成
3.1 产生不对称转动的原理机构
3.2 半转机构的实现
3.2.1 基于链轮／同步带轮传动的半转机构
3.2.2 基于行星齿轮传动的半转机构
4 半转机构的基本运动分析
4.1 几何分析方法
4.1.1 半转叶片的速度瞬心
4.1.2 半转叶片上的不动点
4.1.3 半转叶片上各点的速度
4.2 解析分析方法
4.2.1 叶片上各点的坐标
4.2.2 叶片上各点的速度
5 半转叶轮的基本受力分析
5.1 在流体中主动转动的半转叶轮受力分析
5.1.1 叶片的受力
5.1.2 叶轮的受力
5.1.3 转臂内的动轮力矩
5.2 在运动流体中不转动的半转叶轮
5.3 在运动流体中被动转动的半转叶轮
5.3.1 流体相对叶片的法向速度
5.3.2 叶片上流体压力的分布特点
5.3.3 被动转动半转叶轮的转动稳定性及最大转速
5.3.4 被动转动半转叶轮的阻力
6 半转机构产生的韦斯—福效应
6.1 韦斯—福效应简介
6.2 用半转机构实现韦斯—福效应
6.3 半转机构产生韦斯—福效应的理论分析
6.3.1 基本假设
6.3.2 产生韦斯—福效应时半转机构与韦斯—福机构的异同
6.3.3 急张阶段的推力
6.3.4 相拍阶段的推力
6.3.5 半转机构的韦斯—福效应
7 仿韦斯—福效应船舶推进器
7.1 仿韦斯—福效应船舶推进器的基本构成
7.2 半转叶轮仿生船舶推进器的理论研究
7.2.1 推力
7.2.2 阻力矩
7.2.3 转臂力矩
7.2.4 功率与效率
7.2.5 算例
7.3 半转叶轮仿生推进器的推力实验研究
7.3.1 实验装置简介
7.3.2 韦斯—福效应的验证
7.3.3 量纲分析与单叶片推力公式拟合
7.3.4 半转叶轮仿生推进器阻力系数的确定
7.4 半转叶轮仿生推进器与螺旋桨的比较
8 半转步行机构
8.1 研究半转步行机构的意义
8.2 半转步行机构的构成
8.2.1 一级半转步行机构
8.2.2 二级半转步行机构
8.2.3 二级半转步行机构的基本位置描述
8.3 半转步行机构的基本运动分析
8.3.1 足点坐标与主轴运动
8.3.2 行走时主轴的起伏度分析
8.3.3 运动构件的速度瞬心
8.4 半转步行机构的基本动力分析
8.4.1 半转步行机构构件基本受力分析
8.4.2 半转步行机构行走时与地面的冲击
9 半转叶轮立轴风力机
9.1 半转机构的“逆向”应用
9.2 半转叶轮立轴风力机的构成原理
9.2.1 两种主要的风力机形式
9.2.2 两种经典立轴风力机
9.2.3 半转叶轮立轴风力机
9.3 半转叶轮立轴风力机的模型
9.3.1 转臂设计要点
9.3.2 对风装置设计要点
9.3.3 其他
10 半转机构应用的展望
10.1 半转机构在动物运动仿生上的应用
10.1.1 韦斯—福效应的实用化
10.1.2 类两足仿生步行机构
10.2 半转机构的“逆向”应用
10.2.1 半转叶轮立轴风力机
10.2.2 半转叶轮流水发电系统
参考文献
后记