研究和模仿鱼类运动,从而制造出可以在海洋中高效穿梭的航行器,是人类开发和利用海洋的一个重要手段。本文以鲤鱼为原型,设计制造了一条可实现大角度S型摆动,外形逼真的仿生机器鱼,并测试了该机器鱼可承受的运动参数范围。以其为实验平台,实验研究了刚性、弹性的圆尾、鲤鱼尾、金枪鱼尾的系泊推进力,比较了不同形状的刚、弹性尾鳍的推进性能。研究发现弹性尾鳍让机器鱼的平均推力随振幅和频率的变化更平稳；在摆动频率处于中高段时,展弦比较大的尾鳍刚性比弹性能产生更大的推力；展弦比较小的尾鳍,弹性比刚性能产生更大的推力。运用FLUENT动网格模块,编写UDF,对机器鱼运动及其流场进行了二维数值模拟研究,得到升阻力系数随运动参数的变化规律,与实验值进行了比较；分析了尾流涡街、压力云图；间接得到特定工况下鱼体自推进速度,从而验证了机器鱼运动工况设计的合理性。对两种展弦比的尾鳍在两种尾鳍运动方式下的流场进行了三维数值模拟研究,得到了推力、侧向力、阻升比的差异。研究表明,当工况和运动方式相同时,金枪鱼尾产生的侧向力峰值和平均值更小,阻升比更大,因此可以实现更平稳的推进和更高的效率。本文的研究成果为实验室的仿生推进研究与后续机器鱼的研制打下了基础。