| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-27页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 选题的背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.3 本课题国内外研究现状 | 第18-25页 |
| 1.3.1 水下无人艇国内外发展现状 | 第18-22页 |
| 1.3.2 水下无人艇设计理论及阻力性能的研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.3 水下无人艇结构强度理论研究现状 | 第24-25页 |
| 1.4 本文的主要工作 | 第25-27页 |
| 第2章 无人艇相关理论 | 第27-45页 |
| 2.1 无人艇阻力研究相关理论 | 第27-34页 |
| 2.1.1 船舶阻力研究方法 | 第27-28页 |
| 2.1.2 CFD阻力仿真原理 | 第28-34页 |
| 2.2 无人艇耐压壳应力分析及稳定性理论计算方法 | 第34-43页 |
| 2.2.1 基本概念与假设 | 第34-36页 |
| 2.2.2 受力分析 | 第36页 |
| 2.2.3 耐压壳应力计算相关公式 | 第36-39页 |
| 2.2.4 耐压圆柱壳稳定性分析及相关公式 | 第39-43页 |
| 2.3 本章小结 | 第43-45页 |
| 第3章 无人艇艇型设计方案 | 第45-59页 |
| 3.1 设计任务书 | 第45-46页 |
| 3.1.1 任务使命和活动海区 | 第45页 |
| 3.1.2 武备要求 | 第45页 |
| 3.1.3 航速续航力及下潜深度等技术指标 | 第45-46页 |
| 3.1.4 主要设备 | 第46页 |
| 3.2 排水量及主尺度的估算 | 第46-50页 |
| 3.2.1 排水量表达式及其计算 | 第46-49页 |
| 3.2.2 主尺度估算 | 第49-50页 |
| 3.3 无人艇主艇体设计方案 | 第50-52页 |
| 3.3.1 主艇体型线方程 | 第50-51页 |
| 3.3.2 艇体模型 | 第51页 |
| 3.3.3 主艇体几何参数 | 第51-52页 |
| 3.4 无人艇附体设计方案 | 第52-56页 |
| 3.4.1 NACA翼型概述 | 第52页 |
| 3.4.2 艏部升降舵设计方案 | 第52-53页 |
| 3.4.3 艉部十字舵设计方案 | 第53-55页 |
| 3.4.4 无人艇上层围壳设计方案 | 第55-56页 |
| 3.5 无人艇主尺度确定及模型建立 | 第56-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-59页 |
| 第4章 无人艇总体设计方案 | 第59-81页 |
| 4.1 无人艇内部系统构架 | 第59页 |
| 4.2 无人艇电控系统方案 | 第59-60页 |
| 4.2.1 无人艇运动控制方案 | 第59-60页 |
| 4.2.2 无人艇导航系统方案 | 第60页 |
| 4.3 无人艇动力系统方案 | 第60-61页 |
| 4.3.1 无人艇动力系统组成 | 第60-61页 |
| 4.3.2 主推进系统方案 | 第61页 |
| 4.4 螺旋桨及主机选型 | 第61-67页 |
| 4.4.1 螺旋桨图谱设计 | 第62-63页 |
| 4.4.2 推进因子等参数确定 | 第63页 |
| 4.4.3 螺旋桨初步设计 | 第63-65页 |
| 4.4.4 主机参数 | 第65页 |
| 4.4.5 螺旋桨终结设计 | 第65-66页 |
| 4.4.6 螺旋桨计算总结 | 第66-67页 |
| 4.5 能源系统方案 | 第67-72页 |
| 4.5.1 PEMFC电池工作原理与组成 | 第67页 |
| 4.5.2 氢源、氧源搭载方案 | 第67-68页 |
| 4.5.3 燃料电池功率的确定 | 第68-70页 |
| 4.5.4 燃料电池耗氢率及耗氧率估算 | 第70-71页 |
| 4.5.5 无人艇续航力估算 | 第71-72页 |
| 4.5.6 燃料电池在无人艇中的布置 | 第72页 |
| 4.6 无人艇浮态调节系统设计方案 | 第72-75页 |
| 4.6.1 无人艇压载与浮力调节系统 | 第72-74页 |
| 4.6.2 无人艇舵翼调节系统 | 第74-75页 |
| 4.7 无人艇内部总布置设计方案 | 第75-76页 |
| 4.8 无人艇稳态校核 | 第76-80页 |
| 4.8.1 无人艇重量重心估算 | 第76-77页 |
| 4.8.2 浮态校核 | 第77-78页 |
| 4.8.3 静水力曲线计算 | 第78-79页 |
| 4.8.4 大倾角稳性校核 | 第79-80页 |
| 4.9 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 无人艇阻力性能计算及分析 | 第81-101页 |
| 5.1CFD数值模拟方法验证 | 第81-86页 |
| 5.1.1 Suboff无人艇简介及模型建立 | 第81-82页 |
| 5.1.2 Suboff无人艇网格划分及阻力计算 | 第82-84页 |
| 5.1.3 计算结果分析 | 第84-86页 |
| 5.2 无人艇水下航行阻力性能计算 | 第86-92页 |
| 5.2.1 无人艇水下航行阻力理论估算 | 第86-88页 |
| 5.2.2 计算模型建立及网格划分 | 第88-89页 |
| 5.2.3 无人艇计算工况及边界条件设置 | 第89-90页 |
| 5.2.4 计算结果分析 | 第90-92页 |
| 5.3 无人艇水面航行阻力性能计算 | 第92-99页 |
| 5.3.1 水面航行实艇阻力数值预报方法 | 第92-93页 |
| 5.3.2 无人艇水面阻力计算模型网格划分 | 第93-94页 |
| 5.3.3 计算工况及边界条件设置 | 第94页 |
| 5.3.4 无人艇水面阻力计算结果分析 | 第94-99页 |
| 5.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 第6章 无人艇耐压船体结构设计与强度校核 | 第101-123页 |
| 6.1 无人艇耐压壳体受力 | 第101-103页 |
| 6.1.1 无人艇在水面受到的外力 | 第101-102页 |
| 6.1.2 无人艇在深水受到的外力 | 第102-103页 |
| 6.2 无人艇结构设计基本参数 | 第103-105页 |
| 6.2.1 无人艇耐压壳体形状 | 第103-104页 |
| 6.2.2 结构设计计算方法 | 第104页 |
| 6.2.3 安全系数与计算载荷 | 第104页 |
| 6.2.4 耐压结构材料 | 第104-105页 |
| 6.3 平行舯体结构方案设计 | 第105-112页 |
| 6.3.1 平行舯体外壳厚度 | 第105-106页 |
| 6.3.2 耐压壳体环肋参数 | 第106页 |
| 6.3.3 平行舯体骨架方案 | 第106-107页 |
| 6.3.4 舯体耐压结构强度有限元分析 | 第107-110页 |
| 6.3.5 平行肿体内压结构稳定性分析 | 第110-112页 |
| 6.4 艏部耐压壳开孔及加强方案 | 第112-116页 |
| 6.4.1 艏部开孔方案 | 第112-113页 |
| 6.4.2 两种开孔方案有限元计算 | 第113-114页 |
| 6.4.3 艏部开孔加强方案 | 第114-115页 |
| 6.4.4 艏部加强方案有限元计算 | 第115-116页 |
| 6.5 无人艇全艇耐压壳结构设计 | 第116-117页 |
| 6.5.1 无人艇结构型式 | 第116-117页 |
| 6.5.2 无人艇结构尺寸 | 第117页 |
| 6.6 无人艇耐压壳体强度有限元分析 | 第117-119页 |
| 6.6.1 计算模型 | 第117页 |
| 6.6.2 计算载荷极边界条件 | 第117-118页 |
| 6.6.3 应力结果和强度校核 | 第118-119页 |
| 6.7 无人艇耐压壳体稳定性有限元分析 | 第119-121页 |
| 6.7.1 稳定性分析方法 | 第119-120页 |
| 6.7.2 计算模型及边界条件 | 第120页 |
| 6.7.3 计算结果分析 | 第120-121页 |
| 6.8 本章小结 | 第121-123页 |
| 第7章 总结与展望 | 第123-125页 |
| 7.1 论文研究工作总结 | 第123-124页 |
| 7.2 展望 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-129页 |
| 致谢 | 第129页 |