| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 水下机器人发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 国内外 AUV 发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3 优化设计技术在 AUV 中的应用 | 第14-17页 |
| 1.4 课题来源及行文脉络 | 第17-20页 |
| 1.4.1 论文主要工作 | 第17-19页 |
| 1.4.2 本文主要亮点及步骤框图 | 第19-20页 |
| 2 水下机器人壳体模型的建立及其设计要求 | 第20-37页 |
| 2.1 水下航行器壳体线型设计 | 第20-22页 |
| 2.1.1 小型 AUV 壳体线型几何参数 | 第20-21页 |
| 2.1.2 壳体形状描述的要求 | 第21-22页 |
| 2.2 小型 AUV 壳体线型设计原理 | 第22-31页 |
| 2.2.1 几种主要的壳体线型、曲面理论及性质[42] | 第22-28页 |
| 2.2.2 基于势流理论的 AUV 壳体线型生成方法 | 第28-31页 |
| 2.3 AUV 力学特性及壳体主要设计原则 | 第31-32页 |
| 2.3.1 水动力学特性 | 第31页 |
| 2.3.2 壳体主要设计原则 | 第31-32页 |
| 2.4 壳体外形建模方案 | 第32-36页 |
| 2.4.1 水下机器人整体任务要求 | 第32-33页 |
| 2.4.2 水下机器人外形参数化模型建立方案 | 第33-34页 |
| 2.4.3 非参数化建模方案 | 第34-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 3 AUV 低频振荡运动流体性能分析 | 第37-47页 |
| 3.1 FLUENT 软件 | 第37页 |
| 3.1.1 Fluent | 第37页 |
| 3.2 基于 FLUENT UDF 二次开发的动网格生成技术 | 第37-38页 |
| 3.2.1 动网格模型 | 第37-38页 |
| 3.2.2 网格重构 | 第38页 |
| 3.3 基于动网格的数值计算方法 | 第38-39页 |
| 3.3.1 数学模型的建立 | 第38页 |
| 3.4.2 流体基本控制方程 | 第38-39页 |
| 3.4.3 边界条件与初始条件 | 第39页 |
| 3.4.4 水下机器人微振荡运动模型 | 第39页 |
| 3.5 FLUENT 流场模拟求解 | 第39-46页 |
| 3.5.1 ICEM 非结构网格划分 | 第40页 |
| 3.5.2 流场分析 | 第40-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 小型 AUV 水动力仿真分析及预测 | 第47-55页 |
| 4.1 AUV 模型 | 第47-48页 |
| 4.1.1 AUV 物理模型的建立 | 第47页 |
| 4.1.2 AUV 推进器系统模型 | 第47-48页 |
| 4.3 AUV 水动力模型建立 | 第48-49页 |
| 4.3.1 摩擦阻力 | 第48页 |
| 4.3.2 粘压阻力 | 第48-49页 |
| 4.4 模型构建与仿真分析 | 第49-54页 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 | 第49-50页 |
| 4.4.2 小型 AUV 水动力仿真分析 | 第50-54页 |
| 4.3 本章小结 | 第54-55页 |
| 5 AUV 载体模型型线参数与其水动力特性数值关系的研究 | 第55-63页 |
| 5.1 “水滴”型 AUV 数学模型 | 第55-56页 |
| 5.2 AUV 壳体表面阻力计算 | 第56-60页 |
| 5.2.1 壳体表面压力数值计算原理 | 第56-58页 |
| 5.2.2 数值计算结果 | 第58-60页 |
| 5.3 水动力仿真验证 | 第60-62页 |
| 5.3.1 方法验证 | 第60-61页 |
| 5.3.2 AUV 艇身外形参数对比验证 | 第61-62页 |
| 5.4 结语 | 第62-63页 |
| 6 基于功率流噪声与阻力力学的 AUV 壳体多目标协同优化分析 | 第63-77页 |
| 6.1 小型 AUV 不同载体的振动分析及水动力学对比分析 | 第63-68页 |
| 6.1.1 载体内部壳体结构简化模型及螺旋桨轴系简化物理 | 第63-64页 |
| 6.1.2 仿真背景 | 第64页 |
| 6.1.3 理论基础 | 第64页 |
| 6.1.4 有限元模型参数设置及周围流场边界条件的设置 | 第64-65页 |
| 6.1.5 水动力仿真分析结果 | 第65-66页 |
| 6.1.6 振动响应分析 | 第66-68页 |
| 6.2 多目标结构优化分析概述 | 第68-77页 |
| 6.2.1 水动力优化问题 | 第69页 |
| 6.2.2 结构声强优化问题 | 第69-71页 |
| 6.2.3 输入参数与响应参数之间的关系 | 第71-74页 |
| 6.2.4 优化结果及分析 | 第74-75页 |
| 6.2.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 7 全文总结与展望 | 第77-79页 |
| 7.1 全文总结 | 第77-78页 |
| 7.2 展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 个人简历 | 第85页 |
| 发表的学术论文 | 第85-86页 |
