扑翼空气动力学

第1章 绪论 1.1 自然界中的扑动飞行 1.2 参数换算 1.2.1 几何相似性 1.2.2 机翼展长 1.2.3 机翼面积 1.2.4 机翼载荷 1.2.5 展弦比 1.2.6 机翼拍动频率 1.3 滑翔，前飞以及悬停的简单力学分析 1.3.1 滑翔和翱翔 1.3.2 有动力飞行：扑动 1.4 扑动所需功率 1.4.1 上下极限 1.4.2 阻力和功率 1.5 本章小结 第2章 固定刚性机翼空气动力学 2.1 层流分离和湍流转捩 2.1.1 Navier–Stokes方程和转捩模型 2.1.2 eN方法 2.1.3 算例：SD7003翼型 2.2 低雷诺数空气动力学影响因素 2.2.1 Re=103–1042.2.2 Re=104–1062. 2.3 自由来流湍流效应 2.2.4 非定常来流效应 2.3 三维机翼空气动力学 2.3.1 大迎角非定常现象 2.3.2 展弦比和翼尖涡 2.3.3 翼尖效应 2.3.4 非定常翼尖涡 2.4 本章小结 第3章 刚性扑翼空气动力学 3.1 扑翼及其运动 3.2 控制方程和无量纲参数 3.2.1 雷诺数 3.2.2 斯特劳哈尔数和减缩频率 3.3 扑翼非定常空气动力学原理 3.3.1 前缘涡（LEVs） 3.3.2 快速上仰 3.3.3 尾迹捕获 3.3.4 翼尖涡（TiVs） 3.3.5 合拢–打开机制（Clap–and–Fling） 3.4 雷诺数范围 O（102～103）的流动机理 3.4.1 运动学特性对悬停翼型的影响 3.4.2 阵风对悬停空气动力学的影响效果 3.5 雷诺数范围 O（104～105）的流动机理 3.5.1 雷诺数为60000时平板流动的轻度失速和深度失速 3.5.2 雷诺数效应 3.5.3 翼型形状效应：Sane采用的Polhamus类比法 3.5.4 二维平板和三维平板的深度失速 3.6 非静态翼型的近似分析 3.6.1前飞翼型俯仰和沉浮时的气动力估算 3.6.2 简化气动力模型 3.6.3 对部分简化模型的讨论 3.6.4 浸入在流体中的运动物体的受力换算 3.6.5 扑翼模型和旋翼模型 3.7 刚性翼飞行动物建模 3.7.1 悬停天蛾 3.7.2 悬停雀形目鸟 3.7.3 前缘涡和展向流动的雷诺数效应：悬停飞行的天蛾，蜂鸟，果蝇，以及牧草虫 3.8 本章小结 第4章 柔性机翼空气动力学 4.1 柔性翼飞行器介绍 4.2 机翼结构控制方程 4.2.1 线性梁模型 4.2.2 线性翼膜模型 4.2.3 超弹性翼膜模型 4.2.4 平板和壳模型 4.3 柔性翼缩比参数 4.4 弹性形结构和空气动力的相互耦合 4.4.1 固定膜翼 4.4.2 扑动柔性翼 4.5 柔性机翼力生成的换算参数 4.5.1 推进力和无量纲翼尖变形参数 4.5.2 昆虫大小的悬停柔性机翼的缩比和升力生成 4.5.3 能量输入和推进效率 4.5.4 换算参数对扑动柔性机翼气动性能的影响 4.6 飞行动物和柔性机翼 4.6.1 各向异性机翼结构对悬停空气动力学的影响：天蛾 4.7 蝙蝠飞行空气动力学 4.8本章小结 第5章 未来展望 参考文献 索引