目前自主式水下航行器已广泛应用于海洋各个领域之中,并取得了卓越成绩。然而,由于其外形特点以及推进方式,在性能上仍然有很大的提升空间。基于此,课题组将研制一款具有高推进效率、高机动性、长续航能力的仿生机器鱼。本文将通过对仿生机器鱼外形结构进行仿真优化的方式,重点研究其减阻方法并分析其减阻性能。首先针对目前的水下航行器现状进行了综述,并进一步阐述了本文主要的研究内容即非光滑表面减阻的现状以及各种方法的优缺点,结合研制要求等因素,确定了沟槽结构和随行波结构作为减阻结构。其次分析了仿生鱼体在航行期间的阻力情况,构建了相应的数学模型,包括流体动力学中的控制方程和湍流模型,并按照研究内容确定了处理相关方程的离散方法和求解方式。再次研究了仿生机器鱼流线性设计对于减小压差阻力的优势,并设计了沟槽结构和随行波结构,将其分别添加在鱼首鱼身鱼尾三个部位上,仿真了沟槽结构、随行波结构和光滑结构在6m/s航速下的流场特性。并通过0.1m/s-10m/s的数据分析,在鱼首和鱼尾即径向尺寸变化的部位选择添加随行波减阻结构,在鱼身即径向尺寸没有变化或变化很小的部分选择沟槽结构。最后本文将不同的非光滑结构组合应用到仿生机器鱼表面,并分析对比了其与光滑表面仿生机器鱼的流场特点,得到了在0.1m/s-10m/s速度范围内的减阻性能。除此之外,还分析了鱼体处于柔性摆动状态时的减阻性能。通过仿真结果的对比分析得出结论,沟槽和随行波相组合的非光滑表面仿生机器鱼具有良好的减阻性能。