泵喷推进器定常水动力性能数值模拟 被引量：27

1

作者 潘光 胡斌 +2 位作者 王鹏 杨智栋 王一云 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期932-937,共6页

针对装有泵喷推进器的某型水下航行器,建立了内外流场的一体化数值计算模型.基于分块网格技术耦合生成了高质量结构化网格,采用雷诺时均方法(RANS)和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,并基于有限体积法,进行了定常水动力性能的数值模拟;... 针对装有泵喷推进器的某型水下航行器,建立了内外流场的一体化数值计算模型.基于分块网格技术耦合生成了高质量结构化网格,采用雷诺时均方法(RANS)和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,并基于有限体积法,进行了定常水动力性能的数值模拟;给出了泵喷推进器的敞水性能曲线,表明泵喷推进器效率较高,且平衡性能较为理想;分析了航行器表面和转定子叶片不同叶高处的压力分布;对转子梢涡进行了形态显示和原理解释;讨论了转子前、转定子之间及定子后不同半径处的速度分量情况;通过与全流道计算结果进行对比,说明了单流道模型对于所研究问题具有适用性及可行性. 展开更多

关键词 泵喷推进器 水动力性能 计算流体力学

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国外水下预置武器发展及关键技术 被引量：16

2

作者 杨智栋 李荣融 +1 位作者 蔡卫军 郑为 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第6期521-526,共6页

水下预置武器作为一种未来新型的水下攻防武器装备,将无人机、无人水下航行器、导弹及鱼雷等作战装备预先放置于大陆架、岛链等敏感海域并进行长时间潜伏,通过远程激活后执行侦察、打击及区域拒止等任务,该体系将岸-海-潜-空-天等资源... 水下预置武器作为一种未来新型的水下攻防武器装备,将无人机、无人水下航行器、导弹及鱼雷等作战装备预先放置于大陆架、岛链等敏感海域并进行长时间潜伏,通过远程激活后执行侦察、打击及区域拒止等任务,该体系将岸-海-潜-空-天等资源根据作战任务进行整合,通过发挥整体优势来夺取未来水下战场空间。文章通过整理近年来国外公开报道的水下预置武器装备信息资料,分析其主要功能特点,概括提炼出包括远程激活技术、深海长时耐压防腐技术、预置载荷发射技术、隐蔽布放技术、深海探测侦察技术、水下组网通信技术、深海能源自持及补给技术和辅助决策技术等8项关键技术,旨在推动我国水下预置无人作战装备的构建。 展开更多

关键词 水下预置武器 远程激活 区域拒止

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空投鱼雷系统建模与空中弹道仿真研究 被引量：8

3

作者 温志文 杨智栋 王力竟 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第5期63-66,72,共5页

以空投鱼雷为研究对象,在分析降落伞以及气象风对空投鱼雷弹道影响的基础上,建立了带伞空投鱼雷系统的六自由度模型,对空投鱼雷的空中弹道进行了仿真分析。仿真结果表明,鱼雷空中弹道稳定,所获得的结果合理。该仿真结果可以为空投鱼雷... 以空投鱼雷为研究对象,在分析降落伞以及气象风对空投鱼雷弹道影响的基础上,建立了带伞空投鱼雷系统的六自由度模型,对空投鱼雷的空中弹道进行了仿真分析。仿真结果表明,鱼雷空中弹道稳定,所获得的结果合理。该仿真结果可以为空投鱼雷的设计提供参考,并为入水冲击水下弹道导引规律设计研究提供技术支撑。 展开更多

关键词 空投鱼雷 空中弹道 仿真

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变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真 被引量：6

4

作者 杨智栋 潘光 杜晓旭 《鱼雷技术》 2014年第1期14-19,共6页

针对拖缆自主水下航行器(AUV)运动过程中引起的拖缆长度变化问题,采用集中质量法建立了拖缆的运动方程,根据刚体动量定理及动量矩定理建立了拖缆AUV的纵向运动方程,在此基础上补充推导了AUV拖缆运动过程的变缆长边界方程。联立拖缆运动... 针对拖缆自主水下航行器(AUV)运动过程中引起的拖缆长度变化问题,采用集中质量法建立了拖缆的运动方程,根据刚体动量定理及动量矩定理建立了拖缆AUV的纵向运动方程,在此基础上补充推导了AUV拖缆运动过程的变缆长边界方程。联立拖缆运动方程、AUV纵向运动方程及边界方程得到变缆长拖缆AUV纵向运动方程。基于此方程,应用4阶Runge-Kutta法对采用相同控制律方程的无缆及有缆AUV进行了对比运动仿真。仿真结果表明,随着运动过程中拖缆长度的不断增长,拖缆对AUV的作用力不断增大,对AUV各运动参数的影响也不断增大,且对AUV轴向运动速度的影响最为明显。 展开更多

关键词 自主水下航行器 拖缆 集中质量法

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柔性拦截网动力学建模及仿真 被引量：6

5

作者 雷江涛 杨智栋 +1 位作者 康乐 李昊屹 《鱼雷技术》 2017年第1期7-10,17,共5页

针对一定航向区域的鱼雷攻击,采用柔性拦截网往往能够达到良好的拦截效果。文中基于集中质量法对拦截网网衣进行了离散,将网衣分为由无质量虚拟弹簧连接的端节点和中间节点,在此基础上根据牛顿第二定律建立了离散节点的控制方程,继而推... 针对一定航向区域的鱼雷攻击,采用柔性拦截网往往能够达到良好的拦截效果。文中基于集中质量法对拦截网网衣进行了离散,将网衣分为由无质量虚拟弹簧连接的端节点和中间节点,在此基础上根据牛顿第二定律建立了离散节点的控制方程,继而推导建立了端节点、中间节点及浮体结构的动力学微分方程,给出了简化求解网衣形变的网目群化算法及浮式结构网动力学方程数值求解方法,并通过动力学仿真对模型进行了合理性验证,文中研究可为采用柔性拦截网拦截鱼雷提供理论参考。 展开更多

关键词 鱼雷 柔性拦截网 集中质量法 动力学仿真

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水下航行器不同附体结构流场特性研究

6

作者 王梦豪 杨智栋 丁永乐 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期114-118,共5页

水下航行器由于其功能多样性的需求,发展形成了各式各样的附体结构,这些附体结构在满足特定功能的同时可能会改变航行器的外流场特性。本文针对某水下航行器,采用数值计算方法分析附体结构对于航行器的阻力影响,在此基础上设计几种导流... 水下航行器由于其功能多样性的需求,发展形成了各式各样的附体结构,这些附体结构在满足特定功能的同时可能会改变航行器的外流场特性。本文针对某水下航行器,采用数值计算方法分析附体结构对于航行器的阻力影响,在此基础上设计几种导流型附体结构,获得各个附体结构的减阻效果,其中最优方案阻力降低达19.7%,通过可视化手段分析其流场的压力、速度以及三维涡结构分布。通过上述研究工作,明确了水下航行器附体结构外流场特性,为航行器附体结构的设计与优化提供了有益参考。 展开更多

关键词 水下航行器 附体结构 数值计算 流场特性

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UUV水下带缆回收纵向运动研究 被引量：3

7

作者 潘光 杨智栋 杜晓旭 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期245-250,共6页

对UUV水下带缆回收运动模型进行了受力分析,并结合动力学基本原理建立了适用于UUV水下带缆回收运动的数学模型。在此基础上结合UUV水下带缆回收相关理论知识,文中提出了UUV水下带缆回收的纵向弹道规划,并对其进行了仿真研究。研究结果... 对UUV水下带缆回收运动模型进行了受力分析,并结合动力学基本原理建立了适用于UUV水下带缆回收运动的数学模型。在此基础上结合UUV水下带缆回收相关理论知识,文中提出了UUV水下带缆回收的纵向弹道规划,并对其进行了仿真研究。研究结果一方面对文中所提出的UUV水下带缆回收纵向弹道规划进行了可行性验证,另一方面总结出了UUV水下带缆回收的相关结论,具有一定工程实用价值。 展开更多

关键词 UUV(unmanned UNDERWATER vehicle) 带缆回收 纵向运动

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基于双欧拉法的鱼雷空中弹道仿真 被引量：3

8

作者 任斌 温志文 杨智栋 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第4期459-462,共4页

传统鱼雷弹道六自由度仿真多基于欧拉角方法求解运动微分方程,可以直观地得到鱼雷的位置和姿态角。但随着鱼雷空投弹道的出现,在倾角±90°的情况下会产生奇异点,致使欧拉方程无法求解,得不到正确结果。为克服上述不足,文中采... 传统鱼雷弹道六自由度仿真多基于欧拉角方法求解运动微分方程,可以直观地得到鱼雷的位置和姿态角。但随着鱼雷空投弹道的出现,在倾角±90°的情况下会产生奇异点,致使欧拉方程无法求解,得不到正确结果。为克服上述不足,文中采用双欧拉法建立鱼雷运动数学模型,并对鱼雷空中弹道进行数值计算。仿真结果表明,基于双欧拉法的弹道模型能够正确地反映鱼雷空中弹道运动规律,在计算过程中不会因出现奇异点而发散。 展开更多

关键词 鱼雷 空中弹道 双欧拉法

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凸台对多载荷AUV运载段阻力和流噪声的影响 被引量：2

9

作者 潘光 施瑶 +1 位作者 杜晓旭 杨智栋 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期841-847,共7页

基于Smagorinsky亚格子应力模型的大涡模拟和Lighthill声类比的FW-H方程,分别对带凸台结构模型和原始模型进行了流场及声场的数值计算。通过分析凸台对流场及声场的影响,研究了凸台截面形状及尺寸减阻降噪机理。结果表明:凸台的存在对... 基于Smagorinsky亚格子应力模型的大涡模拟和Lighthill声类比的FW-H方程,分别对带凸台结构模型和原始模型进行了流场及声场的数值计算。通过分析凸台对流场及声场的影响,研究了凸台截面形状及尺寸减阻降噪机理。结果表明:凸台的存在对流场的分离产生了影响,抑制了涡的产生,进而形成减阻降噪效果;圆柱形凸台的长度和直径与减阻降噪效果之间具有一定的匹配关系,一定直径的圆柱其长度须达到一定的量值,才能起到较好的减阻降噪效果;半球形凸台的直径与其减阻降噪效果呈单调正比例关系。 展开更多

关键词 凸台 减阻降噪 流场分离 多载荷航行器 大涡模拟

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气象风影响下雷伞系统仿真研究 被引量：1

10

作者 温志文 杨智栋 蔡卫军 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第5期589-594,共6页

空投鱼雷在空中运动过程中不可避免会受到气象风的干扰。基于此,文中建立了空投鱼雷雷伞系统数学模型,在此基础上着重分析了气象风对数学模型的修正,然后对空投鱼雷在气象风影响条件下的空中弹道进行了仿真分析。仿真结果证明了文中所... 空投鱼雷在空中运动过程中不可避免会受到气象风的干扰。基于此,文中建立了空投鱼雷雷伞系统数学模型,在此基础上着重分析了气象风对数学模型的修正,然后对空投鱼雷在气象风影响条件下的空中弹道进行了仿真分析。仿真结果证明了文中所建立的雷伞系统数学修正模型的合理性,能够获得稳定的鱼雷空中弹道。该仿真结果可为空投鱼雷的弹道设计提供参考。 展开更多

关键词 空投鱼雷 气象风 雷伞系统 仿真

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波浪作用下系留系统纵向运动仿真研究

11

作者 潘光 杨智栋 杜晓旭 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1431-1436,共6页

系留系统包含系缆和系留体两部分,分析波浪扰动力对系留系统运动参量的影响需要建立适用的系留系统运动模型。依据牛顿第二定律建立系缆的纵向运动控制方程,在此基础上采用集中质量法建立系缆的离散运动数学模型。基于刚体动量定理及动... 系留系统包含系缆和系留体两部分,分析波浪扰动力对系留系统运动参量的影响需要建立适用的系留系统运动模型。依据牛顿第二定律建立系缆的纵向运动控制方程,在此基础上采用集中质量法建立系缆的离散运动数学模型。基于刚体动量定理及动量矩定理建立回转体型系留体的纵向运动方程。联立系缆和系留体运动模型并补充相应的边界方程即得到系留系统纵向运动模型。采用4阶Runge-Kutta法对二级波浪力作用下的系留回转体系统进行了运动仿真,仿真结果显示系留系统在波浪力作用下做周期性摆动。 展开更多

关键词 海洋工程与技术 系缆 系留系统 波浪 运动仿真

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鱼雷外形参数化建模平台研究

12

作者 潘光 鹿麟 +1 位作者 黄桥高 杨智栋 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第8期84-88,共5页

鱼雷外形建模是鱼雷设计过程中非常重要的一项工作环节。传统的鱼雷外形建模方法仅仅是利用了CAD绘图软件进行手动建模,但是在鱼雷外形初步设计过程阶段,往往需要对设计参数进行多次调整,这就造成了参数一旦调整就要重新建模,既降低了效... 鱼雷外形建模是鱼雷设计过程中非常重要的一项工作环节。传统的鱼雷外形建模方法仅仅是利用了CAD绘图软件进行手动建模,但是在鱼雷外形初步设计过程阶段,往往需要对设计参数进行多次调整,这就造成了参数一旦调整就要重新建模,既降低了效率,也浪费了大量的人力和时间。采用了基于Java环境开发的参数输入界面,同时与UG/OPEN二次开发技术相结合,完成鱼雷外形参数化建模平台的搭建,开发出了较为简单方便的鱼雷外形参数化建模的方法,大大提高了鱼雷外形建模的效率。 展开更多

关键词 鱼雷外形 参数化建模 JAVA UG OPEN二次开发技术

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一种基于系绳水下风筝系统的发电方法

13

作者 程文鑫 温志文 +1 位作者 杨智栋 蔡卫军 《水下无人系统学报》 2021年第4期483-487,共5页

随着海洋技术的不断发展,针对水下尤其是深海海域中的能源需求越来越突出,而已有的水下发电方法存在输出功率不高,发电效率低等不足。针对此问题,文中提出了一种适用于低速流海域的基于系绳水下风筝系统的发电方法,该方法通过提升系绳... 随着海洋技术的不断发展,针对水下尤其是深海海域中的能源需求越来越突出,而已有的水下发电方法存在输出功率不高,发电效率低等不足。针对此问题,文中提出了一种适用于低速流海域的基于系绳水下风筝系统的发电方法,该方法通过提升系绳水下风筝与水流的相对运动速度,可显著增加发电输出功率。采用欧拉-拉格朗日方法对其进行数学建模仿真,仿真结果表明,该方法可有效解决传统固定式水轮机发电方法在深海海域发电输出功率低的难题。 展开更多

关键词 系绳水下风筝系统 水下发电 深海海域

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