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题名混合驱动水下滑翔机水动力参数辨识
被引量：8
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作者
牛文栋
王延辉
杨艳鹏
朱亚强
王树新
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机构
天津大学
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期813-822,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51105268
51475319)
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文摘
与传统水下滑翔机相比,混合驱动水下滑翔机可以分别利用头部的浮力驱动单元和机身尾部的螺旋桨推进单元进行驱动从而实现不同形式的运动,具备低功耗、长航程、良好机动性等特点,具有广泛的应用前景.准确的动力学模型以及精确的水动力参数是实现混合驱动水下滑翔机控制系统设计以及精确导航的基础.在混合驱动水下滑翔机动力学模型已知的前提下获得准确的水动力参数是本文主要研究的问题.本文以天津大学研制的混合驱动水下滑翔机"海燕"作为研究对象,提出一种在有限航行参数条件下,基于大数据统计分析的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和参数辨识相结合来获取混合驱动水下滑翔机的水动力参数的方法.即首先建立滑翔机的动力学模型,推导出稳态数据与所求水动力参数的关系;然后采用CFD的方法得到其升力系数,根据大量稳态纯滑翔实验数据,结合大数据统计分析,辨识出其剩余水动力参数;最后,根据混合驱动模式下的实验数据辨识出与螺旋桨相关的参数,从而得到其整套的水动力参数.该方法不仅结合了CFD方法具有获取复杂外形结构航行水动力的特点,而且可以有效利用大量现场实验数据,因而能够更加准确地辨识其实际运动.通过运动仿真与试验对比,验证了该辨识方法的正确性和有效性,对滑翔机的研究具有指导意义.
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关键词
混合驱动水下滑翔机
CFD
参数辨识
运动仿真
海试试验
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Keywords
hybrid-driven underwater gliders
CFD
parameter identification
motion simulation
sea trial
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分类号
N945
[自然科学总论—系统科学]
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题名混合驱动水下滑翔机自噪声测量及分析
被引量：9
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作者
刘璐
肖灵
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机构
中国科学院声学研究所
中国科学院大学
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2017年第4期132-139,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0301100
2016YFB0201100)
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文摘
[目的]混合驱动水下滑翔机是一种融合了传统自主式无人潜航器(AUV)和水下滑翔机(AUG)驱动方式的新型水下航行器。为研究混合驱动水下滑翔机自噪声的噪声源分布及基本特征,[方法]首先进行自噪声采集系统的设计与研制,并在消声水池中进行噪声分析实验。以2016年8月南海某海域1 000 m深度范围内的观测数据为研究对象,通过分步运转法,得到实航下滑翔机平台不同工作状态下的自噪声数据。[结果]试验分析与研究结果表明,设计和研制的自噪声采集系统工作稳定,在滑翔工作模式下水下滑翔机的机械噪声对自噪声的贡献最大,500 Hz以上的高频段时自噪声与浮力调节单元工作密切相关,在1 kHz达到峰值。[结论]所得结论对水下滑翔机减振降噪措施的实施和性能的改进可提供一些指导。
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关键词
混合驱动水下滑翔机
自噪声
数据采集
减振降噪
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Keywords
Hybrid-driven Underwater Gliders(HUG)
self-noise
data acquisition
vibration and noise control
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分类号
U661.44
[交通运输工程—船舶及航道工程]
TB56
[交通运输工程—水声工程]
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题名混合驱动水下滑翔机变翼系统研究
被引量：4
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作者
张艺腾
张明明
王延辉
张宏伟
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机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2018年第6期1-8,共8页
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基金
海洋技术装备创新服务平台资助项目(CXSF2014-33)
可变翼混合驱动水下滑翔机动力学行为与控制方法研究资助项目(51475319)
负浮力大载荷水下潜器实现机理与动力学特性研究资助项目(51575736)
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文摘
基于混合驱动水下滑翔机对变翼功能的实际需求,设计了平面2自由度连杆机构,以实现机翼展弦比和后掠角的变化。通过运动学正解分析,验证了变翼系统的变体功能。通过运动学位置逆解分析,求解了输出电机角位移与输出杆位姿的关系,并进一步获得了变翼系统工作空间。通过基于原型样机的试验研究与性能测试,验证了变翼方案的可行性。最后,基于计算流体力学方法,对混合驱动水下滑翔机变翼策略进行研究,分析了机翼展弦比和后掠角对水下滑翔机不同工作模式下航行性能的影响,并确定了最佳变翼方案。
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关键词
混合驱动水下滑翔机
变翼策略
航行性能
复数矢量法
闭环矢量法
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Keywords
hybrid-driven underwater glider
wing-adjustment strategy
flight performance
complex vector method
closed-loop vector method
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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