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某智能潜水器操纵性能分析和运动仿真研究
| 论文题名： | 某智能潜水器操纵性能分析和运动仿真研究 |
| 关键词： | 潜水器;计算流体力学;操纵性;运动仿真;水动力系数;数值模拟 |
| 摘要： | 海洋是个神奇的地方，它含有的资源不下千万种。世界各国纷纷意识到它在军事方面和政治方面的重要性，越来越重视对它的开发和利用。而潜水器又是探索海洋的必需工具，所以它在科研领域开始广泛被重视。潜水器的用处有很多，最主要的是监督测视海洋生物及其生存环境、科学地对其进行采样、搜索海底资源等等。众潜水器中小型潜水器以体积小，机动灵活等特点成为应用最广泛的探索工具。 潜水器要想实现安全航行并有高水平的作战能力，它就必须具备优良的操纵性，这充分说明了操纵性在综合性能中所占比重较高！潜水器运动仿真的主要目的无非就是要检测它的性能。但运动仿真系统的功能远远不止这些，它还可以用来预报操纵性能，为前期运动调试提供必要的模拟效果。 仿真系统的建立是研究潜水器操纵性能的前提条件。运动仿真系统现在之所以被广泛使用，其主要原因是这样的系统可以对潜水器的运动性能进行评估，还可以减少水池试验的次数，进而降低成本。 本文的研究对象是某智能潜水器。根据潜水器典型的运动一般方程，建立六自由度的数学模型，同时进行受力分析。然后再依照潜水器初步设计的模型，采用计算流体力学最常用的软件 FLUENT来模拟水槽试验求得分析操纵性所需的水动力系数。最后在水池做操纵性试验，将所得数据进行整理和计算对最终结果进行分析。通常是把所得结果作为衡准值，对计算方法进行评价，与此同时还需把试验得到的水动力系数集合。本次研究在以往典型运动的基础上新加入了空间定常螺旋下潜的运动模拟，通过模拟数据我们可以分析得到潜水器在实际中要完成某深度的下潜所需要的大概时间，进而对潜水器的实际操纵性能有一个更全面的了解。总而言之，通过数学模型建立仿真系统完成对潜水器空间运动的模拟，将结果整理绘图根据具体数值预报潜水器的操纵性能好坏。 |
| 作者： | 孙晓芳 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 庞永杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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