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随着海洋技术的方展,以及人类对海洋开发的需求,水下无人装备将会有更广泛的应用场景。水下滑翔机是一种无人水下装备,其利用姿态,重心的调整获得动力,完成水下滑翔运动,能量消耗极小,续航时间长,适合大范围、长时间海洋海底探索工作的需求。本文使用OpenFOAM开源CFD库,对某型水下滑翔机机翼在不同安装位置,不同攻角情况下的水动力性能进行数值模拟,给出了其机翼随着位置攻角变化,水下滑翔机的升阻力变化特性,从而为滑翔机设计提供理论参考。同时本文也对流场信息进行深入分析,从机理上解释水下滑翔机水动力特性随机翼状态改变而发生的变化,在设计工作中能够更好地对水下滑翔机外形及机翼布置进行优化。 相似文献
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孙明芳 《舰载武器(含VCD光盘)》1995,(4):19-25
水下火箭的推进原理为军用水下航行体(如导弹)的应用提供了极具吸引力的技术,因为在这种情况下,牢固性、调制性、可靠性和耐用性的要求都是相当严格的。火箭发动机不仅能用于各种水下导弹的发射、助推和主发动机工作阶段,而且还是满足特殊推进要求的一种可行的选择办法。本文给出了水下火箭发动机的设计实例和点火试验结果,还提供了包括固体火箭和水下冲击式喷气发动机在内的水下火箭的设计理论数据。火箭发动机工人时产生的水下噪声问题以及对声纳工作的干扰程度问题,在本文中也有所提及。 相似文献
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针对水下导向攻泥器钻头安装空间有限,钻进导航所用的紧凑型MEMS惯性器件精度较低且长时间工作艏向角容易发散等问题,提出了一种基于柔性钻杆力学模型的位姿推算和辅助校准方法,在不增加传感器的条件下可有效提高原有导航精度。根据柔性杆理论建立钻头艏向角与坐标之间的数学模型,利用钻杆近端刚性大和变形量小的特点,在惯导数据误差偏大时采用卡尔曼滤波算法对MEMS惯导数据与钻杆变形量进行数据融合,从而实现艏向角纠偏和校准的目的。最后在不同工况下通过Abaqus有限元软件进行仿真试验,得出柔性钻杆变形量的对比数据,验证钻杆力学推算算法的有效性。试验表明:基于钻杆力学推算的艏向校正算法满足艏向角辅助校正的基本要求。 相似文献
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为了分析水下扩展机构在不同驱动条件下的动态响应特性,本文建立了水下扩展机构的运动学模型和动力学模型,并利用ADAMS进行动力学仿真。通过仿真得到了水下扩展机构分别在恒速驱动与恒力驱动下,扩展臂的运动参数动态响应曲线,以及机构组成杆件运动副处的约束力随时间变化曲线。结果表明:在恒速驱动下,机构运动时间较长,到位时角速度较小机构能快速稳定;在恒力驱动下,机构动作较为平稳且运动时间短,但角加速度变化复杂,到位时角速度较大,到位后有震荡运动产生。本文的研究为后续驱动控制系统的设计提供理论基础,具有重要的工程实际价值。 相似文献
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提高升阻比是实现水下滑翔机低功耗和远距离航行的重要手段之一。借鉴航空领域翼身融合布局具有的高升阻比特性,本文将其应用于水下滑翔机设计过程,并开展基于滑移网格的翼身融合布局水下滑翔机(blended-wing-body underwater glider,BWBUG)水动力性能研究。首先,开展约束模式下的数值仿真,并定量给出各水动力参数随攻角的变化规律,确定该水下滑翔机的最优航行攻角,探明最优攻角下BWBUG压力分布规律。然后,从压力分布、流线分布及升力分布规律三个角度,阐明翼身融合构型能够提升升阻比的原因。在研究过程中发现:翼稍涡存在会导致翼稍处压力骤变严重、流线紊乱形成涡流,阻碍BWBUG升阻比的提升。这也从侧面论证了BWBUG加装翼稍小翼的必要性。本文的研究可以为后期BWBUG的结构改进及外形优化提供参考。 相似文献
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与常规水下机器人不同,全海深水下机器人面临万米的垂直剖面水深,当前全海深水下机器人的潜浮过程占据了其入水后的大部分时间,导致全海深水下机器人运动效率不高。本文通过对潜浮运动模式及低阻构形方式的分析,结合变形—变结构水下机器人的设计思想,构建了一种适应于水下水平面与垂直面的高效运动模式,提出一种面向全海深高效运动的自变形水下机器人的实现方法。在对自变形水下机器人潜浮阶段与海底直航阶段运动进行模型分析的基础上,提出基于有效工作时间的运动效率评价方法。最后结合流体仿真软件Fluent对阻力系数的辨识,对自变形水下机器人的运动效率进行评估,验证了该自变形的构形方式相较于传统回转外形构形方式在面向全海深工作环境的高效性。 相似文献
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戴河口渔港西岸线修复及改造工程的现浇混凝土有一部分在水面以下,采取安装水下模板、浇筑水下混凝土的方式进行施工。提出一种悬臂刚架式水下模板,从设计思路、现场安装的流程和方法等方面分析其特点。结果表明,悬臂刚架式水下模板可将水下问题转化到陆上解决,能满足混凝土侧压力作用下的整体稳定性,并且保证水下模板安装精度要求和经济性,应用效果良好,可为类似工程施工提供借鉴。 相似文献
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