本書以新概念仿生潛水器的研發(fā)需求為起點(diǎn)，首先按水生動物運(yùn)動方式的特點(diǎn)將水生動物推進(jìn)分為的鰭擺動、鰭波動和噴流等三種模式，并以這三種模式所對應(yīng)的典型魚類為代表，從生物形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、活體游動流場觀測、仿生機(jī)器魚實(shí)驗研究和流體動力學(xué)數(shù)值研究等方面系統(tǒng)地介紹了近年來國內(nèi)外水下仿生推進(jìn)機(jī)理研究和工程實(shí)踐的最新進(jìn)展。接著，作者介紹了水下仿生推進(jìn)數(shù)值研究中常用的流體動力學(xué)和結(jié)構(gòu)動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法，并結(jié)合先進(jìn)的流固耦合算法闡明了目前前沿的水下仿生動力學(xué)數(shù)值仿真技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，深入探討了魚鰭非均勻剛度分布對尾鰭擺動推進(jìn)性能的影響規(guī)律，蝠鲼胸鰭非對稱拍動的力矩產(chǎn)生機(jī)制，柔性腔體變形的噴流推進(jìn)機(jī)理和擾動來流條件下的柔性鰭自適應(yīng)控制推進(jìn)性能等四類典型的水下仿生推進(jìn)問題。