| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 1. 绪论 | 第14-29页 |
| 1.1. 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2. 水下机器人总体概述 | 第15-18页 |
| 1.3. 国内外研究现状 | 第18-26页 |
| 1.3.1. 传统AUV的国内外研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3.2. 混合型和矢量推进式AUV的国内外研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.3. 水下航行器的矢量推进器概述 | 第24-26页 |
| 1.4. 研究目的和意义 | 第26-27页 |
| 1.5. 本论文主要研究内容 | 第27-28页 |
| 1.6. 小结 | 第28-29页 |
| 2. AUV主腔体结构安全性实现与研究 | 第29-58页 |
| 2.1. AUV主要计划设计指标 | 第29-31页 |
| 2.2. AUV主耐压舱安全性设计 | 第31-35页 |
| 2.2.1. 主耐压舱设计思路 | 第31页 |
| 2.2.2. 主耐压舱强度设计 | 第31-32页 |
| 2.2.3. 主耐压舱失稳的概念与简介 | 第32页 |
| 2.2.4. 不同类型圆筒临界压力的计算 | 第32-35页 |
| 2.3. AUV耐压壳体材料选择方案 | 第35页 |
| 2.4. AUV主耐压舱的壁厚初始设计 | 第35-38页 |
| 2.4.1. 主耐压舱初始设计思路 | 第35-37页 |
| 2.4.2. 初始设计的MATLAB自动化实现 | 第37-38页 |
| 2.5. AUV主耐压舱的壁厚安全性校核与优化 | 第38-44页 |
| 2.5.1. 主耐压舱安全性校核与优化思路 | 第39-41页 |
| 2.5.2. 安全性校核与优化的MATLAB自动化实现 | 第41-44页 |
| 2.6. 壁厚设计与校核优化程序的可靠性验证 | 第44-45页 |
| 2.7. 安全壁厚与设计深度的相关性研究 | 第45-50页 |
| 2.7.1. 不同材料的安全壁厚与设计深度的关系 | 第45-47页 |
| 2.7.2. 不同细长比时安全壁厚与设计深度的关系 | 第47-49页 |
| 2.7.3. 不同细长比下安全厚径比与设计深度的关系 | 第49-50页 |
| 2.8. 有效外载系数与设计深度的关系 | 第50-56页 |
| 2.8.1. AUV主耐压舱的有效外载系数计算 | 第51页 |
| 2.8.2. 不同细长比下有效外载系数与设计深度的关系 | 第51-53页 |
| 2.8.3. 不同材料舱体有效外载系数与设计深度的关系 | 第53-56页 |
| 2.9. 小结 | 第56-58页 |
| 3. AUV主体导流外型线型研究 | 第58-70页 |
| 3.1. 回转体型线的描述与设计 | 第58-61页 |
| 3.1.1. 流线型回转体外型的描述设计方法概述 | 第59-60页 |
| 3.1.2. 具有精确数学方程的外形曲线描述设计方法 | 第60-61页 |
| 3.2. 常见AUV机体外形的研究与方案设计的自编程建模 | 第61-69页 |
| 3.2.1. 方案一 | 第62-63页 |
| 3.2.2. 方案二 | 第63-64页 |
| 3.2.3. 方案三 | 第64-65页 |
| 3.2.4. 方案四 | 第65页 |
| 3.2.5. 方案五 | 第65-67页 |
| 3.2.6. 方案六 | 第67-69页 |
| 3.3. 小结 | 第69-70页 |
| 4. AUV主体外形方案水动力仿真分析 | 第70-78页 |
| 4.1. 水动力计算分析方法 | 第70页 |
| 4.2. CFD基础与模型建立 | 第70-72页 |
| 4.3. 基于水阻力仿真的主体方案选择 | 第72-77页 |
| 4.3.1. ICEM网格划分与试算条件设定 | 第72-74页 |
| 4.3.2. 阻力仿真的无关性验证 | 第74-75页 |
| 4.3.3. 六种主体外形的水动力性能研究 | 第75-77页 |
| 4.4. 小结 | 第77-78页 |
| 5. 推进系统方案设计 | 第78-97页 |
| 5.1. 推进器数量的确定 | 第78-79页 |
| 5.2. 推进器的布置设计 | 第79-82页 |
| 5.3. 矢量推进系统的设计 | 第82-83页 |
| 5.4. AUV的运动方程和动力学方程研究 | 第83-91页 |
| 5.4.1. 坐标系的建立 | 第84-85页 |
| 5.4.2. 速度和加速度的坐标变换 | 第85-86页 |
| 5.4.3. AUV的运动方程 | 第86-88页 |
| 5.4.4. AUV的平衡方程和水动力系数研究 | 第88-91页 |
| 5.5. 推进机构关键部件的设计 | 第91-96页 |
| 5.5.1. 全回转型矢量机构的概念设计 | 第91-93页 |
| 5.5.2. 尾矢量推进器的概念设计与运动学分析 | 第93-96页 |
| 5.6. 小结 | 第96-97页 |
| 6. 总结与展望 | 第97-100页 |
| 6.1. 总结 | 第97-99页 |
| 6.2. 展望 | 第99-100页 |
| 7. 附录 | 第100-118页 |
| 7.1. 附录一：初始壁厚设计的MATLAB GUI实现源代码 | 第100-104页 |
| 7.2. 附录二：AUV腔体安全性校核与壁厚优化流程图 | 第104-105页 |
| 7.3. 附录三：腔体安全性校核与壁厚优化GUI实现源代码 | 第105-110页 |
| 7.4. 附录四：外形方案设计GUI界面实现源代码 | 第110-118页 |
| 参考文献 | 第118-124页 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究工作 | 第124页 |
