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自主水下机器人极近海底直航运动性能预报
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作者 吴利红 李超 +4 位作者 刘社文 封锡盛 李硕 阎述学 曾俊宝 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1047-1053,共7页
针对自主水下机器人极近海底航行的可行性和安全性问题,本文采用坐标转换法和移动网格法对不同极近海底距离、不同航速的自主水下机器人直航运动进行水动力预报。数值结果表明:自主水下机器人在极近海底壁面附近航行时,海底会对自主水... 针对自主水下机器人极近海底航行的可行性和安全性问题,本文采用坐标转换法和移动网格法对不同极近海底距离、不同航速的自主水下机器人直航运动进行水动力预报。数值结果表明:自主水下机器人在极近海底壁面附近航行时,海底会对自主水下机器人产生复杂的“坐底”效应。移动网格法相对坐标转换法,自主水下机器人的阻力偏小。随着间隙变小,移动网格法能预报垂向力由吸力变为斥力,艉倾变为埋艏的动态过程,而坐标转换法则不能。这种差异源于2种方法采用了不同的坐标系、产生的不同边界层厚度,以及流体的惯性量大小。当间隙小到边界层影响范围内,移动网格法更适合模拟极近海底操纵运动,为这种工况下的安全航行提供技术保障。 展开更多
关键词 自主水下机器人 海底 坐标转换法 移动网格法 直航 坐底效应 水动力 计算流体力学
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波动鳍极地两栖机器人近壁区鳍面运动仿真研究
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作者 黄鑫迪 刘铁军 阎述学 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期94-99,共6页
随着北极海冰消融,北极的战略地位日益凸显,而两栖机器人在极地极端环境中具有广阔的应用前景。本文提出一种波动鳍极地两栖机器人概念样机,并建立波动鳍结构及运动学模型。针对近冰底观测任务,将波动鳍分为水平摆动和垂直摆动2种运动模... 随着北极海冰消融,北极的战略地位日益凸显,而两栖机器人在极地极端环境中具有广阔的应用前景。本文提出一种波动鳍极地两栖机器人概念样机,并建立波动鳍结构及运动学模型。针对近冰底观测任务,将波动鳍分为水平摆动和垂直摆动2种运动模式,通过数值仿真方法探究了波动鳍在近壁区不同运动模式下受力、压强以及涡量场的变化规律。结果表明,水平摆动的波动鳍离壁面越近,升力越大,且存在临界幅值,幅值高于临界值时,推力随之减小;幅值低于临界值时,推力随之增加。垂直摆动的波动鳍离壁面越近,推力越小,负升力越大。波动鳍推力和升力的变化原因是鳍面与壁面之间空间的变化,改变了流体流动结构,从而改变了波动鳍周围的压力场和涡量场。 展开更多
关键词 极地 两栖机器人 波动鳍 近壁区 水动力特性
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