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水下航行器艏部脉动压力及水动力噪声试验研究
1
作者
何幸
黄桥高
+1 位作者
卢博
潘光
《西北工业大学学报》
北大核心
2025年第3期488-495,共8页
水下航行器艏部的设计影响其在水中的流体动力性能,较好的线型设计可以减少水对艏部的直接冲击从而降低航行器水动力噪声。在拖曳水池中,针对5种具有不同艏部线型的航行器模型,使用脉动压力传感器和水听器对不同速度、不同流向位置的脉...
水下航行器艏部的设计影响其在水中的流体动力性能,较好的线型设计可以减少水对艏部的直接冲击从而降低航行器水动力噪声。在拖曳水池中,针对5种具有不同艏部线型的航行器模型,使用脉动压力传感器和水听器对不同速度、不同流向位置的脉动压力和水动力噪声进行了同步测试。试验结果表明,航行速度及艏部线型对脉动压力和水动力噪声均有显著影响。速度越大,流体流动的不稳定性增加,脉动压力强度增大;艏部线型在“尖锐”和“圆钝”之间存在临界值,使得脉动压力峰值的位置最靠后,表现出较低的水动力噪声。
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关键词
水下航行器
艏部线型
脉动压力
水动力噪声
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职称材料
基于改进的复合自适应遗传算法的UUV水下回收路径规划
被引量：
14
2
作者
赵鹏程
宋保维
+1 位作者
毛昭勇
丁文俊
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2598-2608,共11页
传统遗传算法的变异操作会简单随机产生新的路径,对算法进化性能有不利影响,使算法易陷入局部最优的陷阱;遗传算法常配合栅格法进行路径规划,所得的最优路径并非无人水下航行器(UUV)回收路径规划可获得的最短路径,并存在UUV机动性能可...
传统遗传算法的变异操作会简单随机产生新的路径,对算法进化性能有不利影响,使算法易陷入局部最优的陷阱;遗传算法常配合栅格法进行路径规划,所得的最优路径并非无人水下航行器(UUV)回收路径规划可获得的最短路径,并存在UUV机动性能可能与最优路径冲突的问题。为此,设计一种具有UUV机动性约束条件的改进遗传算法,提出环境复杂度的概念用于分析机动性约束的具体取值,使路径规划适配于UUV的机动性,使算法结果更具实用性;提出复合自适应变异策略,控制变异的个体在迭代过程中发生自适应的进化;当一定迭代数内种群进化停滞时,引导最优个体进行双阶段自适应变异,从而使最优路径趋近全局近似最优解,有效提高算法的收敛速度。基于MATLAB软件的算法对比仿真结果表明一般复杂水域和复杂水域环境下,改进的复合自适应遗传算法生成的最优路径相比于遗传算法和自适应遗传算法的最优路径更加平滑,路径长度更低,可见改进的复合自适应遗传算法在路径规划上收敛性能和寻优能力更优,更具有可行性和优越性。
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关键词
水下回收UUV
路径规划
改进遗传算法
环境复杂度
机动性约束条件
复合自适应变异策略
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职称材料
非正弦升沉运动对扑翼自主推进的影响
3
作者
陈晓
曹勇
+1 位作者
黄桥高
潘光
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期281-287,共7页
为了研究仿生推进机理以及仿生机器人,弥补非自主推进的局限性,采用数值方法耦合求解流体动力与扑翼运动,建立扑翼-流体耦合的自主推进计算模型,K作为波形调节参数使波形由三角波变为正弦波以及方波,数值模拟了2个频率-升沉幅值组合下...
为了研究仿生推进机理以及仿生机器人,弥补非自主推进的局限性,采用数值方法耦合求解流体动力与扑翼运动,建立扑翼-流体耦合的自主推进计算模型,K作为波形调节参数使波形由三角波变为正弦波以及方波,数值模拟了2个频率-升沉幅值组合下非正弦升沉运动的自主推进性能,研究在静水中不同运动波形对自主推进速度、自主推进效率以及流场结构的影响。结果表明非正弦波形对自主推进运动影响很大,随着K的增大即越接近方波,速度振荡越剧烈,起动加速越快,前进位移与平均速度越大;随着K的减小,自主推进效率及能量利用率不断增大,研究结果对仿生水下航行器的设计有一定指导意义。
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关键词
扑翼
非正弦运动
自主推进
仿生推进
数值模拟
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职称材料
题名
水下航行器艏部脉动压力及水动力噪声试验研究
1
作者
何幸
黄桥高
卢博
潘光
机构
西北工业大学
航海学院
西北工业大学无人水下运载技术工信部重点实验室
西北工业大学
翱翔
重点
实验室
出处
《西北工业大学学报》
北大核心
2025年第3期488-495,共8页
基金
国家自然科学基金联合基金(U2341285)
西北工业大学博士论文创新基金(CX2024050)资助。
文摘
水下航行器艏部的设计影响其在水中的流体动力性能,较好的线型设计可以减少水对艏部的直接冲击从而降低航行器水动力噪声。在拖曳水池中,针对5种具有不同艏部线型的航行器模型,使用脉动压力传感器和水听器对不同速度、不同流向位置的脉动压力和水动力噪声进行了同步测试。试验结果表明,航行速度及艏部线型对脉动压力和水动力噪声均有显著影响。速度越大,流体流动的不稳定性增加,脉动压力强度增大;艏部线型在“尖锐”和“圆钝”之间存在临界值,使得脉动压力峰值的位置最靠后,表现出较低的水动力噪声。
关键词
水下航行器
艏部线型
脉动压力
水动力噪声
Keywords
underwater vehicle
bow shape
pulsation pressure
hydrodynamic noise
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于改进的复合自适应遗传算法的UUV水下回收路径规划
被引量：
14
2
作者
赵鹏程
宋保维
毛昭勇
丁文俊
机构
西北工业大学
航海学院
西北工业大学无人水下运载技术工信部重点实验室
西北工业大学
无人
系统
技术
研究院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2598-2608,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51909206)
中国博士后科学基金项目(2021M692616)
+2 种基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-607)
浙江省自然科学基金项目(LQ20E090010)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2020年)。
文摘
传统遗传算法的变异操作会简单随机产生新的路径,对算法进化性能有不利影响,使算法易陷入局部最优的陷阱;遗传算法常配合栅格法进行路径规划,所得的最优路径并非无人水下航行器(UUV)回收路径规划可获得的最短路径,并存在UUV机动性能可能与最优路径冲突的问题。为此,设计一种具有UUV机动性约束条件的改进遗传算法,提出环境复杂度的概念用于分析机动性约束的具体取值,使路径规划适配于UUV的机动性,使算法结果更具实用性;提出复合自适应变异策略,控制变异的个体在迭代过程中发生自适应的进化;当一定迭代数内种群进化停滞时,引导最优个体进行双阶段自适应变异,从而使最优路径趋近全局近似最优解,有效提高算法的收敛速度。基于MATLAB软件的算法对比仿真结果表明一般复杂水域和复杂水域环境下,改进的复合自适应遗传算法生成的最优路径相比于遗传算法和自适应遗传算法的最优路径更加平滑,路径长度更低,可见改进的复合自适应遗传算法在路径规划上收敛性能和寻优能力更优,更具有可行性和优越性。
关键词
水下回收UUV
路径规划
改进遗传算法
环境复杂度
机动性约束条件
复合自适应变异策略
Keywords
underwater recovery of UUV
path planning
improved genetic algorithm
environmental complexity
mobility constraints
compound adaptive mutation strategy
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
非正弦升沉运动对扑翼自主推进的影响
3
作者
陈晓
曹勇
黄桥高
潘光
机构
西北工业大学
航海学院
西北工业大学无人水下运载技术工信部重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期281-287,共7页
基金
国家自然科学基金(51879220,52001260)
国家重点研究发展计划(2016YFC0301300,2020YFB1313201)
中央高校基本科研业务费专项基金(3102019HHZY030019,3102020HHZY030018)资助。
文摘
为了研究仿生推进机理以及仿生机器人,弥补非自主推进的局限性,采用数值方法耦合求解流体动力与扑翼运动,建立扑翼-流体耦合的自主推进计算模型,K作为波形调节参数使波形由三角波变为正弦波以及方波,数值模拟了2个频率-升沉幅值组合下非正弦升沉运动的自主推进性能,研究在静水中不同运动波形对自主推进速度、自主推进效率以及流场结构的影响。结果表明非正弦波形对自主推进运动影响很大,随着K的增大即越接近方波,速度振荡越剧烈,起动加速越快,前进位移与平均速度越大;随着K的减小,自主推进效率及能量利用率不断增大,研究结果对仿生水下航行器的设计有一定指导意义。
关键词
扑翼
非正弦运动
自主推进
仿生推进
数值模拟
Keywords
heaving foil
nonsinusoidal motion
self-propulsion
bionic propulsion
numerical simulation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
O351.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下航行器艏部脉动压力及水动力噪声试验研究
何幸
黄桥高
卢博
潘光
《西北工业大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于改进的复合自适应遗传算法的UUV水下回收路径规划
赵鹏程
宋保维
毛昭勇
丁文俊
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非正弦升沉运动对扑翼自主推进的影响
陈晓
曹勇
黄桥高
潘光
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
已选择
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