隨著人類開發(fā)海洋的步伐加快,水下滑翔機(jī)由于低功耗、長航程和可搭載多種探測設(shè)備的優(yōu)點受到廣泛的關(guān)注。噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)結(jié)合傳統(tǒng)水下滑翔機(jī)長航程和自主航行器高機(jī)動性的優(yōu)勢,具有多種工作模式,能勝任不同環(huán)境下的海洋探測任務(wù),具有廣闊的市場應(yīng)用前景。對噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)進(jìn)行主體外形優(yōu)化和運動性能分析具有十分重要的意義�；贜SGA-II算法,對水下滑翔機(jī)主體外形進(jìn)行多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化。準(zhǔn)確的水動力性能計算和動力學(xué)建模,為噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)的性能分析提供了理論支撐。對運動仿真和湖泊試驗結(jié)果進(jìn)行分析,為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制算法的改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐。本文研究工作包括:1.建立噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)的主體外形阻力模型和殼體表面壓力系數(shù)模型,基于NSGA-II算法完成噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)的主體外形優(yōu)化。對比優(yōu)化外形、Spray外形、MIGA算法優(yōu)化外形和原始外形的阻力和表面壓力分布,驗證了優(yōu)化結(jié)果的有效性。2.對比原始外形的水池試驗和仿真結(jié)果,驗證了數(shù)值仿真方法的準(zhǔn)確性。通過仿真噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)的典型工況,完成位置力和力矩系數(shù)計算�；诶碚撏茖�(dǎo),完成附加質(zhì)量系數(shù)和旋轉(zhuǎn)阻尼力系數(shù)的計算。3.基于多體系統(tǒng)動力學(xué)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國海區(qū)周邊形勢圖及島鏈海洋環(huán)境的準(zhǔn)確、精細(xì)和全面測量是了解海洋和科學(xué)發(fā)展海洋的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而進(jìn)

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文參數(shù)數(shù)據(jù)庫，智慧海洋模式，能保障海洋經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展定位打擊[4]。洋探測方式主要包括調(diào)查船、浮潛標(biāo)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等。調(diào)查有獨特優(yōu)勢，但資源消耗大，對水下環(huán)境調(diào)查不足。浮潛標(biāo)能周期和多要素測量，但是探測范圍小，機(jī)動性不足。衛(wèi)星遙感供全面實時的海洋數(shù)據(jù)，但是對于海洋信息的精細(xì)信息處理平臺是探測海洋的有效工具[5]。器相較于傳統(tǒng)的海洋觀測平臺，發(fā)展時間較短，但是由于優(yōu)用。目前美國已投入使用多款水下滑翔機(jī)，廣泛分布于全球各單、易于控制以及制造成本低，可實現(xiàn)海洋環(huán)境立體信息測量的觀測質(zhì)量[6]。

最大滑翔深度 1200m，泵噴推進(jìn)最大速度達(dá)到 5 節(jié)，搭載 CTD 儀、壓力傳感器等，依靠北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航定位，在中國南海海域多次進(jìn)行海洋試驗。噴水推進(jìn)是一種新型的特殊推進(jìn)方式，利用尾部高速噴射的水流提供反作用力，推動水中航行器運動。噴水推進(jìn)器應(yīng)用廣泛，在高速艦艇和水下航行器中都有應(yīng)用。推進(jìn)器噪聲是水下航行器的主要噪聲來源，對水下航行器工作隱蔽性會產(chǎn)生很大影響。噴水推進(jìn)器相較于螺旋槳推進(jìn)器，噪聲更低，效率更高，安全可靠性更好。噴水推進(jìn)器由流道、轉(zhuǎn)子和定子組成，在滿足航速的同時可有效的降低噪聲，推進(jìn)器可內(nèi)置，葉片不易損壞，可靠性高，適用于限制直徑的場合[24]。圖 1-3 Slocum 圖 1-4 Slocum 水下滑翔機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]水下滑翔機(jī)設(shè)計、優(yōu)化及運動模擬[D]. 葉效偉.上海交通大學(xué) 2013
[2]潛艇附加質(zhì)量計算及其水中振動特性研究[D]. 劉成剛.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[3]帶精英策略的非支配排序遺傳算法的研究與應(yīng)用[D]. 鄭強(qiáng).浙江大學(xué) 2006



本文編號：3581735