深海著陸器入水及坐底過程動力學(xué)分析
發(fā)布時間:2021-05-31 21:23
本文針對一種深海著陸器利用Fluent和LS-DYNA進行入水和坐底過程動力學(xué)分析,依據(jù)仿真數(shù)據(jù)得到深海著陸器的坐底速度、坐底沖擊力及設(shè)備在海底沉積物中的下陷量,并結(jié)合仿真結(jié)果利用ANSYS Workbench分析深海著陸器的沖擊形變量,以優(yōu)化深海著陸器的設(shè)計。首先,概述了國內(nèi)外深海著陸器的應(yīng)用和研究概況。然后,對深海沉積物原位定植培養(yǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及著陸器部分進行建模,并對關(guān)鍵零部件進行靜力學(xué)仿真和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,主要包括著陸器的整體平衡計算、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)耐壓筒的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及部分密封結(jié)構(gòu)設(shè)計。其次,對深海著陸器的下降過程進行流體仿真,通過Fluent軟件仿真得到5組不同洋流速度分別對其的水阻力大小。計算出阻力并通過經(jīng)驗公式推算出深海著陸器坐底時與母船之間的位移,為設(shè)備回收提供參考位置信息。再次,深海著陸器在坐底過程中,會和海底沉積物發(fā)生碰撞沖擊。對壓載塊和海底沉積物進行建模,并利用LS-DYNA軟件分析著陸器沖擊過程。通過海試實驗數(shù)據(jù)預(yù)估著陸器的坐底速度,分別設(shè)置5個不同速度坐底的工況,仿真計算得到著陸器在海底沉積物中的下陷深度、最大接觸反力、結(jié)構(gòu)框架的最大應(yīng)變。其中設(shè)置深海沉積物為兩種類型,比較著...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外海底著陸器研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容和主要工作
第2章 深海著陸器結(jié)構(gòu)建模
2.1 引言
2.2 著陸器總體結(jié)構(gòu)
2.3 深海著陸器的平衡計算
2.4 關(guān)鍵零部件的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.5 密封設(shè)計
第3章 基于Fluent的著陸器下降過程的水力阻力仿真
3.1 引言
3.2 仿真條件確定
3.3 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于LS-DYNA的Lander坐底沖擊分析
4.1 引言
4.2 LS-DYNA前處理模塊
4.3 基于LS-PREPOST對Lander坐底的后處理分析
4.4 接觸反力對設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架影響
第5章 海試實驗
5.1 海試過程
5.2 海試結(jié)果與仿真數(shù)據(jù)比較
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速變形材料塑性及JC和MSV斷裂準(zhǔn)則的表達能力[J]. 陶恒,蘇國勝. 工具技術(shù). 2017(08)
[2]特殊環(huán)境下壓力容器的密封技術(shù)應(yīng)用[J]. 陳文松,沈允生. 化工設(shè)計. 2017(04)
[3]深淵著陸器技術(shù)研究及馬里亞納海溝科考應(yīng)用[J]. 陳俊,張奇峰,李俊,張艾群. 海洋技術(shù)學(xué)報. 2017(01)
[4]鋁合金在船舶和海洋工程中的應(yīng)用[J]. 齊忠原,巫瑞智,王國軍,王強,侯樂干. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[5]深水吊放纜繩受力分析方法研究及有限元模擬[J]. 付劍波,邢傳勝,蘇鋒,陳斌,周凱. 石油機械. 2015(02)
[6]深水連接器鎖緊機構(gòu)雙重密封設(shè)計研究[J]. 彭飛,段夢蘭,范嘉堃,李博. 機械設(shè)計與制造. 2014(04)
[7]基于PRO/E模型的潛器穩(wěn)性計算[J]. 史戰(zhàn)新. 造船技術(shù). 2014(01)
[8]O形圈密封設(shè)計[J]. 劉興玉,張新奇,余巍,張永強. 液壓氣動與密封. 2013(06)
[9]丁腈橡膠O形圈往復(fù)密封性能實驗研究[J]. 吳瓊,索雙富,廖傳軍,黃偉峰,劉向鋒. 潤滑與密封. 2012(02)
[10]O形圈材料選擇與密封結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 盧新波,張中明. 液壓氣動與密封. 2012(02)
博士論文
[1]海底原位地球化學(xué)傳感器的研制與應(yīng)用[D]. 黃霞.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水下機器人重心測量及誤差分析技術(shù)研究[D]. 王錫東.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]基于FLUENT軟件的高雷諾數(shù)下復(fù)合圓柱體繞流的數(shù)值模擬研究[D]. 孫蕾.太原理工大學(xué) 2014
[3]海底超聲波定位系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郭新.吉林大學(xué) 2013
[4]小型水下機器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計及水動力仿真[D]. 戴志光.揚州大學(xué) 2012
本文編號:3208999
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外海底著陸器研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容和主要工作
第2章 深海著陸器結(jié)構(gòu)建模
2.1 引言
2.2 著陸器總體結(jié)構(gòu)
2.3 深海著陸器的平衡計算
2.4 關(guān)鍵零部件的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.5 密封設(shè)計
第3章 基于Fluent的著陸器下降過程的水力阻力仿真
3.1 引言
3.2 仿真條件確定
3.3 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于LS-DYNA的Lander坐底沖擊分析
4.1 引言
4.2 LS-DYNA前處理模塊
4.3 基于LS-PREPOST對Lander坐底的后處理分析
4.4 接觸反力對設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架影響
第5章 海試實驗
5.1 海試過程
5.2 海試結(jié)果與仿真數(shù)據(jù)比較
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速變形材料塑性及JC和MSV斷裂準(zhǔn)則的表達能力[J]. 陶恒,蘇國勝. 工具技術(shù). 2017(08)
[2]特殊環(huán)境下壓力容器的密封技術(shù)應(yīng)用[J]. 陳文松,沈允生. 化工設(shè)計. 2017(04)
[3]深淵著陸器技術(shù)研究及馬里亞納海溝科考應(yīng)用[J]. 陳俊,張奇峰,李俊,張艾群. 海洋技術(shù)學(xué)報. 2017(01)
[4]鋁合金在船舶和海洋工程中的應(yīng)用[J]. 齊忠原,巫瑞智,王國軍,王強,侯樂干. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[5]深水吊放纜繩受力分析方法研究及有限元模擬[J]. 付劍波,邢傳勝,蘇鋒,陳斌,周凱. 石油機械. 2015(02)
[6]深水連接器鎖緊機構(gòu)雙重密封設(shè)計研究[J]. 彭飛,段夢蘭,范嘉堃,李博. 機械設(shè)計與制造. 2014(04)
[7]基于PRO/E模型的潛器穩(wěn)性計算[J]. 史戰(zhàn)新. 造船技術(shù). 2014(01)
[8]O形圈密封設(shè)計[J]. 劉興玉,張新奇,余巍,張永強. 液壓氣動與密封. 2013(06)
[9]丁腈橡膠O形圈往復(fù)密封性能實驗研究[J]. 吳瓊,索雙富,廖傳軍,黃偉峰,劉向鋒. 潤滑與密封. 2012(02)
[10]O形圈材料選擇與密封結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 盧新波,張中明. 液壓氣動與密封. 2012(02)
博士論文
[1]海底原位地球化學(xué)傳感器的研制與應(yīng)用[D]. 黃霞.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水下機器人重心測量及誤差分析技術(shù)研究[D]. 王錫東.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[2]基于FLUENT軟件的高雷諾數(shù)下復(fù)合圓柱體繞流的數(shù)值模擬研究[D]. 孫蕾.太原理工大學(xué) 2014
[3]海底超聲波定位系統(tǒng)設(shè)計[D]. 郭新.吉林大學(xué) 2013
[4]小型水下機器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計及水動力仿真[D]. 戴志光.揚州大學(xué) 2012
本文編號:3208999
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3208999.html
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