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深海作业平台无动力上浮过程水动力分析及运动仿真研究
1
作者
胡芳琳
冯康佳
+1 位作者
张亦驰
马向能
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期1641-1650,共10页
本文在-180°~0°攻角范围内,对上浮平台的流场进行了研究,结果表明大攻角下扁平体平台的分离流动及涡系非常复杂,从而造成了相应水动力的强非线性。扁平体平台垂直面内的旋转阻尼大,整个上浮过程呈现以攻角变化为主的运动特点...
本文在-180°~0°攻角范围内,对上浮平台的流场进行了研究,结果表明大攻角下扁平体平台的分离流动及涡系非常复杂,从而造成了相应水动力的强非线性。扁平体平台垂直面内的旋转阻尼大,整个上浮过程呈现以攻角变化为主的运动特点,本文提出了在运动方程中采用“变攻角基准状态”的水动力表达方法,即位置力插值,剩余项采用传统增量模式,从而提高了上浮全过程及稳态解的预报精度。上浮运动的系列仿真揭示了抛载重量、抛载位置、初始状态对上浮全过程的影响规律。本文据此对工程上抛载提出了建议。研究结果表明,该深海作业平台无动力上浮过程具有较好的上浮安全性。
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关键词
无
动力
上浮
水
动力
预报
水
动力
表达
运动仿真
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职称材料
深海运载器无动力纵倾上浮运动特性研究
被引量：
3
2
作者
赵志超
李天辰
+1 位作者
谷海涛
高浩
《水下无人系统学报》
2022年第5期586-596,共11页
为提高深海无动力运载器上浮响应速度,满足任务载荷出水姿态要求,文中考虑洋流和浮力变化影响,基于四元数法和自主水下航行器空间运动方程,建立了运载器空间运动仿真模型,解决了大纵倾角和垂直上浮姿态求解奇异问题,探究了净浮力、重浮...
为提高深海无动力运载器上浮响应速度,满足任务载荷出水姿态要求,文中考虑洋流和浮力变化影响,基于四元数法和自主水下航行器空间运动方程,建立了运载器空间运动仿真模型,解决了大纵倾角和垂直上浮姿态求解奇异问题,探究了净浮力、重浮心距离、舵角、初始发射条件及海洋环境扰动对运载器纵倾上浮运动的作用规律。结果表明:基于四元数法的深海运载器空间运动方程,能有效避免运载器大纵倾角或垂直姿态上浮时姿态求解奇异问题;无动力运载器采用大纵倾角和垂直姿态上浮,可实现较大上浮垂向速度,减少其水平面漂移距离;浮力变化扰动和初始发射条件对运载器上浮状态影响较大。相关研究为无动力运载器总体布局以及大纵倾角和垂直上浮运动预报提供了参考。
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关键词
深海运载器
自主水下航行器
无
动力
上浮
大纵倾角
四元数法
浮力
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职称材料
题名
深海作业平台无动力上浮过程水动力分析及运动仿真研究
1
作者
胡芳琳
冯康佳
张亦驰
马向能
机构
中国船舶科学研究中心
深海技术科学太湖实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期1641-1650,共10页
基金
中国船舶集团自立科技研发专项(202101Z)。
文摘
本文在-180°~0°攻角范围内,对上浮平台的流场进行了研究,结果表明大攻角下扁平体平台的分离流动及涡系非常复杂,从而造成了相应水动力的强非线性。扁平体平台垂直面内的旋转阻尼大,整个上浮过程呈现以攻角变化为主的运动特点,本文提出了在运动方程中采用“变攻角基准状态”的水动力表达方法,即位置力插值,剩余项采用传统增量模式,从而提高了上浮全过程及稳态解的预报精度。上浮运动的系列仿真揭示了抛载重量、抛载位置、初始状态对上浮全过程的影响规律。本文据此对工程上抛载提出了建议。研究结果表明,该深海作业平台无动力上浮过程具有较好的上浮安全性。
关键词
无
动力
上浮
水
动力
预报
水
动力
表达
运动仿真
Keywords
unpowered surfacing
hydrodynamics prediction
hydrodynamics expression
motion simulation
分类号
U661 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
深海运载器无动力纵倾上浮运动特性研究
被引量：
3
2
作者
赵志超
李天辰
谷海涛
高浩
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
海军研究院
出处
《水下无人系统学报》
2022年第5期586-596,共11页
基金
十三五预研项目资助(2020107-2002)
中国科学院前沿基础研究项目(QYJC201913).
文摘
为提高深海无动力运载器上浮响应速度,满足任务载荷出水姿态要求,文中考虑洋流和浮力变化影响,基于四元数法和自主水下航行器空间运动方程,建立了运载器空间运动仿真模型,解决了大纵倾角和垂直上浮姿态求解奇异问题,探究了净浮力、重浮心距离、舵角、初始发射条件及海洋环境扰动对运载器纵倾上浮运动的作用规律。结果表明:基于四元数法的深海运载器空间运动方程,能有效避免运载器大纵倾角或垂直姿态上浮时姿态求解奇异问题;无动力运载器采用大纵倾角和垂直姿态上浮,可实现较大上浮垂向速度,减少其水平面漂移距离;浮力变化扰动和初始发射条件对运载器上浮状态影响较大。相关研究为无动力运载器总体布局以及大纵倾角和垂直上浮运动预报提供了参考。
关键词
深海运载器
自主水下航行器
无
动力
上浮
大纵倾角
四元数法
浮力
Keywords
deep-sea vehicle
autonomous undersea vehicle
unpowered ascent
large trim angle
quaternion method
buoyancy
分类号
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
TJ630.33 [交通运输工程—船舶与海洋工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深海作业平台无动力上浮过程水动力分析及运动仿真研究
胡芳琳
冯康佳
张亦驰
马向能
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
深海运载器无动力纵倾上浮运动特性研究
赵志超
李天辰
谷海涛
高浩
《水下无人系统学报》
2022
3
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职称材料
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