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深海运载器无动力下潜姿态稳定性研究
1
作者
邢林
谷海涛
+4 位作者
孟令帅
高浩
冯萌萌
郎继超
王正伟
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第22期110-117,共8页
大型深海运载器保持水平姿态无动力自由下潜过程中会产生横滚现象,影响后续运载器深海着陆坐底,为探究不改变运载器外形的条件下净浮力、稳心高和初始横滚角等可变参数对运载器下潜姿态的影响,使用基于二次本构关系(Quadratic Constitut...
大型深海运载器保持水平姿态无动力自由下潜过程中会产生横滚现象,影响后续运载器深海着陆坐底,为探究不改变运载器外形的条件下净浮力、稳心高和初始横滚角等可变参数对运载器下潜姿态的影响,使用基于二次本构关系(Quadratic Constitutive Relation,QCR)的SST k-omega方法,对深海运载器无动力下潜运动姿态进行计算。结果表明,在外形确定的情况下净浮力与稳心高会影响横滚角幅值与下潜速度,初始横滚角仅在下潜初期2个周期内有影响,不影响运载器横滚角幅值。并根据仿真结果拟合出横滚角幅值小于5°的净浮力与稳心高可选区域,以指导运载器与着陆器设计。
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关键词
深海运载器
钝体绕流
二次本构关系
无动力下潜
姿态稳定性
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职称材料
深海着陆器无动力下潜技术发展现状
被引量：
2
2
作者
刘佳
郎继超
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期107-113,共7页
深海着陆器是将海洋观测设备运送至海底的首选设备,随着搭载设备及作业任务需求的不同,深海着陆器结构多种多样,而下潜、着陆定位、驻底防陷是深海着陆器布放过程中几项关键技术。本文分析介绍几种形式的减速下潜技术、着陆定位技术、...
深海着陆器是将海洋观测设备运送至海底的首选设备,随着搭载设备及作业任务需求的不同,深海着陆器结构多种多样,而下潜、着陆定位、驻底防陷是深海着陆器布放过程中几项关键技术。本文分析介绍几种形式的减速下潜技术、着陆定位技术、驻底防陷技术、适用场景及应用情况。
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关键词
深海着陆器
无动力下潜
无人
潜
航器
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职称材料
大型深海AUV无动力螺旋下潜运动特性分析
被引量：
2
3
作者
高伟
张玮
+3 位作者
谷海涛
孟令帅
高浩
赵志超
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期370-383,共14页
为了合理地设计大型深海自主水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV),针对其无动力螺旋下潜时的静力配置问题展开研究,重点分析其无动力螺旋下潜运动特性。首先,基于拉格朗日方程推导了大型深海AUV的动力学模型,并利用CFD(comp...
为了合理地设计大型深海自主水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV),针对其无动力螺旋下潜时的静力配置问题展开研究,重点分析其无动力螺旋下潜运动特性。首先,基于拉格朗日方程推导了大型深海AUV的动力学模型,并利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)软件对其直航试验、斜航试验、悬臂水池试验和平面运动机构试验进行数值模拟,通过最小二乘线性回归法拟合得到了相应的水动力系数;同时通过对比给定推力条件下AUV的直航速度验证了动力学模型的有效性。然后,基于所构建的动力学模型,利用MATLAB/Simulink和S函数建立了大型深海AUV的六自由度运动仿真模型,分析了其净负浮力、重心纵向位移和稳心高度与无动力螺旋下潜稳态参数之间的关系。最后,设计了1∶10的大型深海AUV缩比样机,通过水池试验验证了动力学仿真结果的正确性。结果表明:净负浮力作为大型深海AUV下潜时的主要动力来源,决定了AUV的下潜速度和偏航角速度;净负浮力和重心纵向位移与稳心高度的比值越大,AUV的垂向下潜速度越快,下潜至6 000 m深度的用时越短;由于该AUV的体量较大,其纵倾角主要由重心纵向位移与稳心高度的比值决定,压载质量对重心位置和转动惯量的影响几乎可以忽略。研究结果可为大型深海AUV无动力螺旋下潜时的静力配置提供参考。
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关键词
大型深海自主水下航行器
动力
学建模
无动力
螺旋
下潜
运动仿真
水池试验
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职称材料
题名
深海运载器无动力下潜姿态稳定性研究
1
作者
邢林
谷海涛
孟令帅
高浩
冯萌萌
郎继超
王正伟
机构
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
中国科学院机器人与智能制造创新研究院
中国科学院大学
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第22期110-117,共8页
基金
十三五预研项目(2020107/2002)
中国科学院基础研究计划资助项目(E3290904)
国家重点研发计划资助项目(2022YFB3808805)。
文摘
大型深海运载器保持水平姿态无动力自由下潜过程中会产生横滚现象,影响后续运载器深海着陆坐底,为探究不改变运载器外形的条件下净浮力、稳心高和初始横滚角等可变参数对运载器下潜姿态的影响,使用基于二次本构关系(Quadratic Constitutive Relation,QCR)的SST k-omega方法,对深海运载器无动力下潜运动姿态进行计算。结果表明,在外形确定的情况下净浮力与稳心高会影响横滚角幅值与下潜速度,初始横滚角仅在下潜初期2个周期内有影响,不影响运载器横滚角幅值。并根据仿真结果拟合出横滚角幅值小于5°的净浮力与稳心高可选区域,以指导运载器与着陆器设计。
关键词
深海运载器
钝体绕流
二次本构关系
无动力下潜
姿态稳定性
Keywords
deep-sea vehicle
flow around a bluff body
quadratic constitutive relation
unpowered diving
attitude stability
分类号
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
深海着陆器无动力下潜技术发展现状
被引量：
2
2
作者
刘佳
郎继超
机构
海军装备部项目管理中心
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
中国科学院机器人与智能制造创新研究院
中国科学院大学
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期107-113,共7页
基金
部委级资助项目。
文摘
深海着陆器是将海洋观测设备运送至海底的首选设备,随着搭载设备及作业任务需求的不同,深海着陆器结构多种多样,而下潜、着陆定位、驻底防陷是深海着陆器布放过程中几项关键技术。本文分析介绍几种形式的减速下潜技术、着陆定位技术、驻底防陷技术、适用场景及应用情况。
关键词
深海着陆器
无动力下潜
无人
潜
航器
Keywords
deep-sea lander
unpowered diving
UUV
分类号
U674.82 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
大型深海AUV无动力螺旋下潜运动特性分析
被引量：
2
3
作者
高伟
张玮
谷海涛
孟令帅
高浩
赵志超
机构
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
中国科学院机器人与智能制造创新研究院
中国科学院大学
中国人民解放军海军研究院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期370-383,共14页
基金
十三五装备预研项目(2020107/2002)。
文摘
为了合理地设计大型深海自主水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV),针对其无动力螺旋下潜时的静力配置问题展开研究,重点分析其无动力螺旋下潜运动特性。首先,基于拉格朗日方程推导了大型深海AUV的动力学模型,并利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)软件对其直航试验、斜航试验、悬臂水池试验和平面运动机构试验进行数值模拟,通过最小二乘线性回归法拟合得到了相应的水动力系数;同时通过对比给定推力条件下AUV的直航速度验证了动力学模型的有效性。然后,基于所构建的动力学模型,利用MATLAB/Simulink和S函数建立了大型深海AUV的六自由度运动仿真模型,分析了其净负浮力、重心纵向位移和稳心高度与无动力螺旋下潜稳态参数之间的关系。最后,设计了1∶10的大型深海AUV缩比样机,通过水池试验验证了动力学仿真结果的正确性。结果表明:净负浮力作为大型深海AUV下潜时的主要动力来源,决定了AUV的下潜速度和偏航角速度;净负浮力和重心纵向位移与稳心高度的比值越大,AUV的垂向下潜速度越快,下潜至6 000 m深度的用时越短;由于该AUV的体量较大,其纵倾角主要由重心纵向位移与稳心高度的比值决定,压载质量对重心位置和转动惯量的影响几乎可以忽略。研究结果可为大型深海AUV无动力螺旋下潜时的静力配置提供参考。
关键词
大型深海自主水下航行器
动力
学建模
无动力
螺旋
下潜
运动仿真
水池试验
Keywords
large deep-sea autonomous underwater vehicle
dynamic modeling
unpowered spiral diving
motion simulation
pool test
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深海运载器无动力下潜姿态稳定性研究
邢林
谷海涛
孟令帅
高浩
冯萌萌
郎继超
王正伟
《舰船科学技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
深海着陆器无动力下潜技术发展现状
刘佳
郎继超
《舰船科学技术》
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
大型深海AUV无动力螺旋下潜运动特性分析
高伟
张玮
谷海涛
孟令帅
高浩
赵志超
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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