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多功能潜水器操纵性能与运动仿真研究
| 论文题名： | 多功能潜水器操纵性能与运动仿真研究 |
| 关键词： | 多功能潜水器;操纵性能;运动仿真;数学模型;智能控制 |
| 摘要： | 操纵性能是潜水器性能的重要组成部分，也是潜水器设计优劣的重要判据。在求得水动力导数的基础上，建立潜水器运动的数学模型，编写相应的程序就可以实现运动仿真，预报其操纵性，为智能控制打下基础。因此求取潜水器的水动力成为操纵性能分析的关键。 求取作用在潜水器上的水动力的方法主要有三种，即基于势流理论的Hess—Smith方法、半理论半经验的估算方法和拘束船模试验方法。近年来，粘性流CFD的研究取得了一定的进展，粘性数值流场计算理论不断成熟，FLUENT的并行计算技术大大提高了数值模拟的计算速度。 本文介绍了FLUENT软件的并行计算技术和UDF的有关内容，采用该软件的动网格技术模拟多功能潜水器的粘性绕流流场，求解水动力系数。为了验证该方法的有效性，模拟了标准椭球体的平面运动机构(PMM)试验，将结果与理论值进行对比，分析了计算的精确度。在此基础上，采用并行计算模拟多功能潜水器的阻力试验、斜航试验和PMM试验，将计算结果与面元法计算、近似估算结果进行了对比分析。根据计算结果推算若干非线性水动力系数，加入仿真程序预报其操纵性能。给出了直航运动、垂直面运动、Z形运动和回转运动的仿真结果，为潜水器的设计和控制系统设计提供依据。 |
| 作者： | 张晓频 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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