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昆蟲飛行啟發的撲翼空氣動力學解碼/能源動力科技叢書

  • 作者：胡付佳|責編:張佳麗
  • 出版社：冶金工業
  • ISBN：9787524003663
  • 出版日期：2025/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：170
人民幣：RMB 80 元      售價：元
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內容大鋼
    本書聚焦于低雷諾數下昆蟲撲翼飛行的高陞力產生機理及流動控制方法，以提高撲翼懸停氣動性能和環境激擾（如陣風）下的飛行魯棒性為核心目標。在介紹背景、研究現狀及數值與深度學習結合方法的基礎上，系統介紹了低雷諾數撲翼的空氣動力學特徵，重點探討了行程偏差和非對稱性對懸停性能的影響、間歇陣風激擾下的前飛氣動特性變化規律，並創新性地提出了混合粗糙數據驅動的物理信息神經網路模型（HCDD-PINN）的撲翼流場預測深度學習方法。
    本書可供動力工程及工程熱物理、新能源科學與工程、航空航天工程及相關學科的高年級本科生、研究生，以及對微型撲翼飛行器、撲翼捕能式風力機感興趣的技術人員、經營和管理人員參考使用。
作者介紹
胡付佳|責編:張佳麗
目錄
1  緒論
  1.1  仿生學在工程中的應用
    1.1.1  自然界中的「飛行員」
    1.1.2  微型撲翼飛行器的特點和研製現狀
  1.2  撲翼氣動性能研究現狀
    1.2.1  撲翼高陞力產生機制
    1.2.2  運動學參數對氣動性能的影響
    1.2.3  特殊工況下撲翼氣動特性研究
  1.3  撲翼研究方法現狀
    1.3.1  理論研究
    1.3.2  實驗研究
    1.3.3  數值研究
    1.3.4  深度學習
  1.4  本書的主要研究內容
2  數值研究和深度學習方法
  2.1  撲翼運動學和氣動特性
    2.1.1  運動學描述
    2.1.2  控制方程和氣動特性無量綱參數
  2.2  撲翼數值計算方法
    2.2.1  有限體積法求解器
    2.2.2  沉浸邊界法求解器
  2.3  深度學習方法
    2.3.1  激活函數
    2.3.2  網路初始化
    2.3.3  反向傳播原理
    2.3.4  優化演算法
    2.3.5  自動微分
    2.3.6  拉丁超立方抽樣
  2.4  本章小結
3  行程偏差對撲翼懸停氣動性能的影響
  3.1  模型建立
  3.2  計算域和邊界條件
  3.3  數值計算結果
    3.3.1  典型「正常懸停」模式氣動特性
    3.3.2  純半正弦模式氣動特性
    3.3.3  純全正弦模式氣動特性
    3.3.4  混合模式氣動特性
    3.3.5  16種軌跡時均氣動性能對比
  3.4  本章小結
4  非對稱性對撲翼懸停氣動性能的影響
  4.1  非對稱行程偏差
    4.1.1  問題描述
    4.1.2  時均氣動性能比較
    4.1.3  瞬時氣動力比較
    4.1.4  流場特徵比較
  4.2  非對稱軌跡參數化
    4.2.1  問題描述
    4.2.2  無量綱沉浮幅值的影響
    4.2.3  俯仰幅值的影響
    4.2.4  無量綱偏航幅值的影響

    4.2.5  沉浮和俯仰的相位角的影響
  4.3  本章小結
5  間歇陣風激擾下撲翼前飛氣動特性分析
  5.1  模型建立
  5.2  數值計算方法
  5.3  結果分析
    5.3.1  陣風幅值和頻率對撲翼氣動性能的協同作用
    5.3.2  陣風相位差對撲翼氣動性能的影響
    5.3.3  陣風形式對撲翼氣動性能的影響
  5.4  本章小結
6  撲翼流場預測的深度學習方法
  6.1  模型建立
  6.2  求解流程
  6.3  一自由度撲翼流場預測
    6.3.1  問題描述
    6.3.2  模型訓練和預測結果
    6.3.3  撲翼瞬時氣動特性預測結果
  6.4  二自由度撲翼流場預測
    6.4.1  問題描述
    6.4.2  粗糙數據精度對預測性能的影響
    6.4.3  模型超參數尋優
    6.4.4  粗糙數據點數量對預測結果的影響
  6.5  本章小結
參考文獻
附錄  主要符號表

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