波浪滑翔機(jī)器人是一種新型的無(wú)人自主水面移動(dòng)機(jī)器人,由水面浮體、水下滑翔體和柔性纜繩三部分組成。它不需要外界提供動(dòng)能,通過(guò)水翼的擺動(dòng)將波浪能轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)能,續(xù)航能力強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間在海洋中自主航行,且還具有噪音低、維護(hù)與制造成本低、工作周期長(zhǎng)、可靠度高和可重復(fù)利用的優(yōu)勢(shì),通過(guò)搭載不同類(lèi)型的傳感器,可以實(shí)現(xiàn)資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事偵察等各方面功能,屬于利用海洋能的創(chuàng)新型機(jī)器人,在軍事和民用領(lǐng)域都有著非常重要的研究意義和使用價(jià)值。介紹了波浪滑翔器人的結(jié)構(gòu)組成,在理論分析的基礎(chǔ)上,提出水面浮體、水下滑翔體和纜繩的設(shè)計(jì)要求,分析了波浪滑翔機(jī)器人的工作機(jī)理。對(duì)纜繩進(jìn)行非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)建模,得到了纜繩的動(dòng)力學(xué)方程。確定NACA0012翼型作為水下滑翔體水翼的翼型使用,給出基于升力及阻力系數(shù)的水翼推力計(jì)算方法。分析了攻角對(duì)水翼水平推力的影響,得到了水平推力與攻角之間的變化規(guī)律,確定水翼最佳攻角為14°,提出水翼最佳偏轉(zhuǎn)角的計(jì)算方法。分析了水翼間距對(duì)水動(dòng)力性能的影響,結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加水翼間距可以提高水下滑翔體的水平推力。對(duì)波浪滑翔機(jī)器人的三維有航速浮體進(jìn)行頻域和時(shí)域分析,建立了三維有航速浮體... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 波浪滑翔機(jī)器人的工作機(jī)理
    2.1 波浪滑翔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成
        2.1.1 水面浮體
        2.1.2 水下滑翔體
        2.1.3 纜繩
    2.2 波浪滑翔機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程
        2.2.1 上升階段
        2.2.2 下降階段
        2.2.3 過(guò)渡階段
    2.3 本章小結(jié)
第3章 水下滑翔體與纜繩的動(dòng)力學(xué)分析與計(jì)算
    3.1 纜繩的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)建模
    3.2 水下滑翔體的水動(dòng)力分析與計(jì)算
        3.2.1 翼型選擇
        3.2.2 水翼的水動(dòng)力分析與計(jì)算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 三維有航速浮體的頻域分析
    4.1 有航速浮體的輻射問(wèn)題
        4.1.1 輻射問(wèn)題的頻域數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 輻射問(wèn)題的頻域數(shù)值計(jì)算
    4.2 有航速浮體的繞射問(wèn)題
        4.2.1 繞射問(wèn)題的頻域數(shù)學(xué)模型
        4.2.2 繞射問(wèn)題的頻域數(shù)值計(jì)算
    4.3 本章小結(jié)
第5章 三維有航速浮體的時(shí)域分析
    5.1 波浪理論
    5.2 有航速浮體的輻射問(wèn)題
        5.2.1 輻射問(wèn)題的時(shí)域數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 輻射問(wèn)題分析與計(jì)算
    5.3 有航速浮體的繞射問(wèn)題
        5.3.1 繞射問(wèn)題的時(shí)域數(shù)學(xué)模型
        5.3.2 繞射問(wèn)題分析與計(jì)算
    5.4 有航速浮體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)時(shí)域計(jì)算方法
    5.5 風(fēng)、浪、流共同作用下的有航速浮體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)計(jì)算
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]仿金槍魚(yú)擺動(dòng)尾鰭的水動(dòng)力性能與推進(jìn)機(jī)理研究[D]. 楊亮.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]仿生水下機(jī)器人仿真與控制技術(shù)研究[D]. 成巍.哈爾濱工程大學(xué) 2004

碩士論文
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[2]波浪滑翔機(jī)動(dòng)力學(xué)建模及運(yùn)動(dòng)分析[D]. 薄玉清.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
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[4]波浪滑翔器的浮體阻力及運(yùn)動(dòng)性能分析研究[D]. 付誠(chéng)翔.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[5]波浪能推進(jìn)水面航行器的路徑規(guī)劃問(wèn)題研究[D]. 周宏祥.浙江大學(xué) 2016
[6]波浪驅(qū)動(dòng)滑翔器工作機(jī)理分析與水下滑翔體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 丁乃蓬.浙江大學(xué) 2015
[7]波浪滑翔機(jī)的水動(dòng)力分析[D]. 胡合文.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[8]波浪動(dòng)力滑翔機(jī)雙體結(jié)構(gòu)工作機(jī)理與動(dòng)力學(xué)行為研究[D]. 賈立娟.國(guó)家海洋技術(shù)中心 2014
[9]波浪滑翔器動(dòng)力學(xué)建模及其仿真研究[D]. 李小濤.中國(guó)艦船研究院 2014



本文編號(hào)：3657429