国家自然科学基金(51105268)
- 作品数：6 被引量：22H指数：3
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- 垂直微结构剖面仪主体结构优化被引量：2
- 2015年
- 垂直微结构剖面仪是获取海洋微结构湍流数据最有效的测量平台,其下降过程中产生的流致振动是影响剖面仪测量精度的主要因素。分析了影响剖面仪流致振动的因素,基于ANSYS-Workbench数值仿真平台,采用双向流固耦合算法,得到了剖面仪流致振动与其结构外形及参数之间的关系。在此基础上,以减小流致振动为目标,采用单目标优化方法分别对剖面仪主体结构外形及结构参数进行了优化,优化后的剖面仪测量精度提高了57%。研究成果为垂直微结构剖面仪及类似结构的合理设计提供了理论指导。
- 姜欣刘玉红宋诗军王延辉
- 关键词：流致振动流固耦合结构优化
- 垂直微结构剖面仪速度控制方法研究被引量：1
- 2015年
- 依据垂直微结构剖面仪工作原理,探讨了垂直微结构剖面仪测量过程中对于下降速度的要求,确定了其下降速度范围。分析了影响垂直微结构剖面仪下降速度的因素,提出了垂直剖面仪下降速度控制的方法:可通过调节垂直剖面仪下降过程中的水阻力来实现对下降速度的控制。对于下降过程中剖面仪所受的水阻力,采用基于动网格技术的流固耦合数值仿真方法,计算了带有弹性阻尼刷的垂直微结构剖面仪的阻力系数,并通过海试试验验证了计算结果的准确性。
- 刘玉红宋诗军兰世泉王延辉房萍萍
- 关键词：流固耦合
- 矢量推进自主水下航行器动力学建模及仿真被引量：8
- 2014年
- 采用单矢量推进器进行航向控制的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV),与采用传统的鳍舵进行航向控制的AUV相比,具有更好的低速操控性及定位精度.根据单矢量推进式AUV的特点,将AUV的推力视为螺旋桨转速及矢量推进器摆角的函数,运用Newton-Euler法建立了AUV的6自由度运动学模型和动力学模型,采用四阶五级龙格-库塔方法对单矢量推进式AUV动力学模型进行了求解,在Matlab环境下对其动力学行为进行了仿真预测,并通过水域试验验证了所建模型的正确性,为控制系统的设计奠定了基础.
- 王玉林秀桃宋诗军刘玉红张宏伟王树新
- 关键词：自主水下航行器动力学模型仿真
- 水下滑翔机浮力驱动系统生存分析与试验被引量：3
- 2015年
- 水下滑翔机的可靠性直接影响了其生存能力和完成任务的能力,浮力驱动系统作为它的核心模块,其可靠性研究显得尤为重要。针对水下滑翔机浮力驱动系统故障试验数据存在缺失性的情况,采用生存分析方法对水下滑翔机PETREL-II进行了可靠性分析和评估。首先依据水下滑翔机浮力驱动系统生存删失数据,由生存分析理论的Kaplan-Meier估计方法获得了浮力驱动系统的生存曲线,然后根据原始故障数据,应用常规可靠性理论计算浮力驱动系统的故障率与可靠度,将传统可靠性理论估计结果与生存分析结果进行对比。结果表明,生存分析方法可更好地评价水下滑翔机浮力驱动系统的可靠性,对水下滑翔机整体可靠性分析提供有力支持。
- 周海亮侯巍王延辉吴芝亮
- 关键词：可靠性
- 水下航行器声通讯安装结构涡流噪声分析被引量：3
- 2012年
- 孔腔及凸体作为水下航行器表面的常见结构,其产生的涡流噪声对搭载在水下航行器上的声学仪器的信号精度有不容忽视的影响.根据水下航行器上搭载的声通讯调制解调器安装结构抽象出几何模型,即孔腔、凸体组合结构,采用LES-Lighthill等效声源法对该孔腔、凸体组合结构的流场及声场进行仿真,通过分析不同模型的流动机制及涡流噪声特性,指出了凸体高度对涡流噪声的影响.研究表明,凸体高度与孔腔深度相等时,产生的涡流噪声最小.研究成果为水下航行器声通讯安装结构的设计提供了依据.
- 吴秋云朱光刘玉红张宏伟
- 关键词：水下航行器凸体
- 测量型深水AUV垂直面运动稳定性设计被引量：6
- 2016年
- 测量型自主水下航行器(AUV)垂直面运动稳定性对于其顺利完成长时间深海作业、保证航行效率和安全性至关重要。以天津大学研制的用于海底地形地貌测量的深水AUV为应用对象,根据古尔维茨判别法推导了其垂直面运动稳定性衡准表达式,通过数值模拟水池试验获得了稳定性衡准判别式所需的水动力导数,分析了不同水动力外形因素(主体外形和尾翼布局形式)对其运动稳定性的影响。结果表明,具有较大纵中剖面投影面积的水动力外形的AUV,以及拥有X尾翼布局的AUV具有更好的垂直面运动稳定性。
- 孙梦瑶刘玉红黄明龙张宏伟
- 关键词：自主水下航行器
