本文關(guān)鍵詞： 波浪滑翔器 多體動(dòng)力學(xué) ADAMS-MATLAB 柔性纜索 波浪能　出處：《中國(guó)艦船研究院》2014年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：波浪滑翔器是一種新型的無(wú)人自主海洋觀測(cè)裝備，由水面浮體、水下滑翔體和柔性體纜索三部分組成。它的運(yùn)動(dòng)機(jī)理是將波浪在表層和深層水質(zhì)點(diǎn)振幅差引起的波浪能差直接轉(zhuǎn)換為波浪滑翔器的前進(jìn)動(dòng)能。屬利用海洋能的創(chuàng)新型設(shè)備，在民用和軍事兩方面都有著非常重要的研究意義和使用價(jià)值。 波浪滑翔器是一個(gè)微動(dòng)力系統(tǒng)，本文基于Airy微振幅波理論，以合理、高效利用波浪能為目標(biāo)，結(jié)合應(yīng)用海域的典型波浪波長(zhǎng)，通過(guò)對(duì)波浪滑翔器的推進(jìn)動(dòng)力量化分析，初步選取了波浪滑翔器的總體外形參數(shù)。本文給出了水面浮體和水下滑翔體的流體線型設(shè)計(jì)，通過(guò)流體動(dòng)力分析，研究了水面浮體的動(dòng)穩(wěn)性，以及翼板翼型和翼板對(duì)數(shù)對(duì)水下滑翔體流體特性的影響，驗(yàn)證了波浪滑翔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合低阻高穩(wěn)定的要求。 為預(yù)測(cè)波浪滑翔器的運(yùn)動(dòng)性能，本文通過(guò)ADAMS和MATLAB模型相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了其建模和運(yùn)動(dòng)仿真分析。波浪滑翔器不同于常規(guī)水面船只或水下航行器，它可視為一個(gè)由水面船只和水下滑翔機(jī)組成的一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的多體結(jié)構(gòu)，因此，其建模和分析過(guò)程要比常規(guī)水面船只或水下航行器更為復(fù)雜。通過(guò)對(duì)波浪滑翔器水面浮體、水下滑翔體和連接纜索分別建立數(shù)學(xué)模型，在明確輸入和邊界條件的基礎(chǔ)上，借助多體動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS和數(shù)學(xué)計(jì)算工具M(jìn)ATLAB進(jìn)行聯(lián)合分析求解，，建立波浪滑翔器的整體模型 基于波浪滑翔器聯(lián)合仿真模型，對(duì)波浪滑翔器的纜索長(zhǎng)度和翼板對(duì)數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析和擇優(yōu)選��；最后研究了波浪滑翔器在一級(jí)低海況下的運(yùn)動(dòng)可行性，常規(guī)三級(jí)海況下的航行性能及極端九級(jí)海況下的生存能力。分析結(jié)果表明，波浪滑翔器的總體設(shè)計(jì)是可行的，研究成果也對(duì)波浪滑翔器的工程設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用。
[Abstract]:Wave glider is a new kind of unmanned marine observation equipment , which is composed of three parts of water surface floating body , underwater glider body and flexible body cable . Its movement mechanism is to convert the wave energy difference caused by the difference of amplitude difference between surface layer and deep water quality point directly into the forward kinetic energy of wave glider . Wave glider is a micro - dynamic system . Based on the theory of Airy micro - amplitude wave , the general outline parameters of the wave glider are preliminarily selected based on the theory of Airy micro - amplitude wave . Based on the analysis of the hydrodynamic characteristics of the wave glider , the dynamic stability of the water surface floating body and the logarithm of the wing plate on the fluid characteristics of the underwater glider body are studied . The requirements of the design of the wave glider are verified to meet the requirements of low resistance and high stability . In order to predict the motion performance of the wave glider , the modeling and motion simulation analysis is realized by the combination of ADAMS and MATLAB . The wave glider is different from the conventional water surface ship or underwater vehicle . Based on the joint simulation model of the wave glider , the cable length and the logarithm of the wing plate of the wave glider are calculated and analyzed . Finally , the feasibility of the motion of the wave glider in the first - order low - sea state , the navigation performance under the conventional three - stage sea condition and the survivability under the extreme ninth - order sea condition are studied . The results show that the overall design of the wave glider is feasible , and the research results also play an important role in the engineering design of the wave glider .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U661

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 王輝贊;張韌;王桂華;安玉柱;金寶剛;;Argo浮標(biāo)溫鹽剖面觀測(cè)資料的質(zhì)量控制技術(shù)[J];地球物理學(xué)報(bào);2012年02期

2 方書(shū)甲;;支撐海洋發(fā)展和維權(quán)的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)[J];光學(xué)與光電技術(shù);2011年06期

3 武建國(guó);張宏偉;;小型自主水下航行器尾舵設(shè)計(jì)與研究[J];海洋技術(shù);2009年03期

4 齊爾麥;張毅;常延年;;海床基海洋環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[J];海洋技術(shù);2011年02期

5 劉杰;吳承璇;呂斌;李正寶;;基于CFD的海床基觀測(cè)平臺(tái)外部流場(chǎng)分析[J];山東科學(xué);2012年01期

6 武建國(guó);陳超英;王樹(shù)新;張宏偉;王曉鳴;;混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔器滑翔狀態(tài)機(jī)翼水動(dòng)力特性[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

7 鄧云;姜飛;張孝薇;高坤;;實(shí)時(shí)傳輸潛標(biāo)平臺(tái)中的深海海流觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];氣象水文海洋儀器;2012年04期

8 宋保維;杜曉旭;胡海豹;王鵬;;近水面懸停遠(yuǎn)航程AUV受波浪的影響[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

9 李韶華;楊紹普;李皓玉;;基于ADAMS-MATLAB聯(lián)合仿真的汽車(chē)懸架半主動(dòng)控制[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2007年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 倪國(guó)江;基于海洋可持續(xù)發(fā)展的中國(guó)海洋科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

2 郭瑩;水下自主作業(yè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1471711