發(fā)布時(shí)間：2018-07-25 18:19

【摘要】：作為傳統(tǒng)的水下探測(cè)和勘察裝置,水下拖體主要用于海洋環(huán)境參數(shù)調(diào)查、海底地形測(cè)繪、水文數(shù)據(jù)調(diào)查等活動(dòng),當(dāng)前仍是主要的海底調(diào)查方式。立方體外形拖體不具備明顯的穩(wěn)定面,屬于靜不穩(wěn)定外形。因此,保證其水下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具備足夠的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是獲取有效測(cè)量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。本文主要針對(duì)立方體外形水下拖體的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究,對(duì)以后的相關(guān)研究具有一定的指導(dǎo)借鑒意義。本文取得成果具體如下:1.通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件模擬拖體拖曳水池試驗(yàn),求得拖體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性分析所需的與轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)的水動(dòng)力系數(shù);采用CFD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬非定常純俯仰運(yùn)動(dòng),求得拖體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性分析所需的與角速度相關(guān)的水動(dòng)力系數(shù)。2.通過(guò)對(duì)水下拖體進(jìn)行受力分析,建立拖體縱垂面內(nèi)動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。根據(jù)水下拖體的水動(dòng)力仿真及穩(wěn)定性判別式研究表明,立方體外形的水下拖體具備良好的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,同時(shí)還具備一定的機(jī)動(dòng)性能,與帶有大面積穩(wěn)定翼的拖體結(jié)構(gòu)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操縱性能良好的優(yōu)點(diǎn);3.深拖作業(yè)實(shí)踐證明,本文所研究拖體作業(yè)過(guò)程中姿態(tài)平穩(wěn),獲取數(shù)據(jù)清晰有效,與理論研究結(jié)果相符。
[Abstract]:As a traditional underwater detection and survey device, underwater towing is mainly used in marine environmental parameter survey, submarine topographic mapping, hydrological data survey and so on. At present, underwater towing is still the main underwater survey method. Cube shape towing does not have obvious stable surface, belongs to static unstable shape. Therefore, it is the key to obtain effective measurement data to ensure sufficient dynamic stability during underwater motion. In this paper, the dynamic characteristics of underwater towing with cube shape are studied, which can be used as a reference for future research. The results of this paper are as follows: 1: 1. The hydrodynamic coefficients related to rotation for the stability analysis of towing body are obtained by simulating towing tank test with computational fluid dynamics software, and the unsteady pure pitching motion is simulated by CFD moving grid technique. The hydrodynamic coefficient, which is related to angular velocity, is obtained for the stability analysis of towing body motion. Through the force analysis of underwater towing body, the dynamic model of longitudinal and vertical plane of towing body is established, and the simulation analysis is carried out. According to the hydrodynamic simulation of underwater towing and stability discriminant research, it is shown that the underwater towing with cube shape has good dynamic stability and certain maneuverability, compared with the towing structure with large area stable wing. The utility model has the advantages of simple structure and good maneuverability. The practice of deep towing shows that the towing process in this paper is stable and the data obtained is clear and effective, which is in agreement with the theoretical results.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P715

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本文編號(hào)：2144643