隨著海洋資源的深入開發(fā)利用,水下自主航行器在民用和軍事領(lǐng)域應(yīng)用引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。良好的操縱性是水下自主航行器安全航行及發(fā)揮其作用的基礎(chǔ),也是水下自主航行器綜合性能的重要組成部分和總體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。水下自主航行器的多元化發(fā)展對其各方面性能提出了更高的要求,因此需要對水下自主航行器的操縱性進(jìn)行深入研究。為了研究其操縱性,需要對水下自主航行器進(jìn)行運(yùn)動仿真,實(shí)現(xiàn)操縱性預(yù)報。準(zhǔn)確的操縱性預(yù)報不僅可以為水下自主航行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考依據(jù),還可有效地提高AUV的續(xù)航能力。進(jìn)行操縱性預(yù)報需要構(gòu)建操縱性方程,水動力系數(shù)是水下自主航行器操縱運(yùn)動方程的系數(shù),因此基于操縱運(yùn)動方程模擬操縱運(yùn)動并預(yù)報操縱性,必須先確定水動力系數(shù)。本文采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Star CCM+進(jìn)行水動力計(jì)算研究。以某水下自主航行器為研究對象,首先將CFD方法計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)橢球體結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比,驗(yàn)證方法的可行性。驗(yàn)證完成后,對某水下自主航行器進(jìn)行建模、網(wǎng)格劃分、流域選取,運(yùn)用Star CCM+對某水下自主航行器進(jìn)行直航、斜航兩種定常運(yùn)動的數(shù)值模擬,求取相應(yīng)的水動力和力矩,將計(jì)算結(jié)果運(yùn)用Matla...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1CR-01型AUV2008年3月CR-02型AUV6000米深海試驗(yàn)成功，標(biāo)志著我國在自主式

圖1-1CR-01型AUV月CR-02型AUV6000米深海試驗(yàn)成功，標(biāo)志著我國術(shù)和應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)了新的跨越。CR-02型水下航行器4.5米，寬度0.8米，最大下潛深度與CR-01一樣可達(dá)到約25小時，定位精度可小于20米，長基線聲納定位系米....

圖2-1標(biāo)準(zhǔn)橢球體模型

圖2-1標(biāo)準(zhǔn)橢球體模型為12m，共8個橢球體的長度[60]，網(wǎng)格劃構(gòu)模型(SurfaceRemesher)，網(wǎng)格基本尺寸尺寸為基本尺寸的2%。因?yàn)闄E球體的外形證計(jì)算的精度和效率，從圖中可以看出生格如圖2-2所示。圖2-2橢球體網(wǎng)格劃分圖行不同速度下的直航模擬....

圖2-2橢球體網(wǎng)格劃分圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文圖2-1標(biāo)準(zhǔn)橢球體模型長度為12m，共8個橢球體的長度[60]，網(wǎng)格劃分面重構(gòu)模型(SurfaceRemesher)，網(wǎng)格基本尺寸為1網(wǎng)格尺寸為基本尺寸的2%。因?yàn)闄E球體的外形相可保證計(jì)算的精度和效率，從圖中可以看出生成的的網(wǎng)格如圖....

圖2-3實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的對比

圖2-3實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的對比使用StarCCM+求出的阻力和實(shí)驗(yàn)值基本差在工程上在可接受的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了因此，認(rèn)為可以運(yùn)用該計(jì)算流體力學(xué)軟件的水動力研究。立求解水動力系數(shù)之前，需要根據(jù)某水下模。選取UG建模軟件進(jìn)行建模，運(yùn)用、純橫蕩、純艏搖、純升沉、純俯仰六種力矩，計(jì)....

本文編號：4020538