负浮力水下旋翼机可行性研究与动力学特性分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 字母注释表 | 第11-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-20页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 AUV研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 空中自转旋翼机研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.2 负浮力水下航行器研究现状 | 第16-18页 |
| 1.4 课题来源及意义 | 第18页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 旋翼运动特性试验研究 | 第20-31页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 旋翼自转工作原理 | 第20-23页 |
| 2.2.1 桨叶相对来流 | 第20-21页 |
| 2.2.2 桨叶受力分析 | 第21-23页 |
| 2.2.3 桨叶旋转机理 | 第23页 |
| 2.3 旋翼水洞试验研究 | 第23-30页 |
| 2.3.1 试验设计 | 第23-25页 |
| 2.3.2 试验过程和结果 | 第25-29页 |
| 2.3.3 试验分析与结论 | 第29-30页 |
| 2.4 小结 | 第30-31页 |
| 第三章 旋翼模型理论计算与CFD仿真 | 第31-41页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 水洞试验模型仿真与计算 | 第31-35页 |
| 3.2.1 稳定转速验证 | 第32-33页 |
| 3.2.2 受力验证 | 第33-34页 |
| 3.2.3 尾迹涡验证与桨叶压力系数分布 | 第34-35页 |
| 3.3 全尺寸旋翼模型仿真与分析 | 第35-40页 |
| 3.3.1 总矩和后倒角影响 | 第35-37页 |
| 3.3.2 来流速度影响 | 第37-39页 |
| 3.3.3 桨叶弦长影响 | 第39-40页 |
| 3.4 小结 | 第40-41页 |
| 第四章 水下旋翼机动力学建模 | 第41-55页 |
| 4.1 引言 | 第41页 |
| 4.2 水下旋翼机概念设计结构组成 | 第41页 |
| 4.3 水下旋翼机工作方式分析 | 第41-42页 |
| 4.4 水下旋翼机坐标系统建立 | 第42-47页 |
| 4.4.1 建立坐标系 | 第42-43页 |
| 4.4.2 变量定义 | 第43-44页 |
| 4.4.3 坐标变换矩阵 | 第44-47页 |
| 4.5 水下旋翼机运动学方程 | 第47-49页 |
| 4.5.1 运动速度方程 | 第47页 |
| 4.5.2 运动角速度方程 | 第47-48页 |
| 4.5.3 攻角和侧滑角 | 第48-49页 |
| 4.6 水下旋翼机动力学方程 | 第49-50页 |
| 4.6.1 动量方程 | 第49-50页 |
| 4.6.2 动量矩方程 | 第50页 |
| 4.7 受力分析 | 第50-54页 |
| 4.7.1 自转旋翼受力分析 | 第50-51页 |
| 4.7.2 推力分析 | 第51-52页 |
| 4.7.3 重力和浮力 | 第52页 |
| 4.7.4 水动力 | 第52-54页 |
| 4.8 小结 | 第54-55页 |
| 第五章 水下旋翼机动力学行为研究 | 第55-69页 |
| 5.1 水动力系数求解 | 第55-58页 |
| 5.1.1 控制方程 | 第56页 |
| 5.1.2 湍流模型 | 第56-57页 |
| 5.1.3 边界条件 | 第57页 |
| 5.1.4 Fluent仿真结果 | 第57页 |
| 5.1.5 附加质量估算 | 第57-58页 |
| 5.2 运动仿真 | 第58-63页 |
| 5.2.1 纵垂面运动 | 第59-61页 |
| 5.2.2 水平面运动 | 第61-62页 |
| 5.2.3 空间螺旋运动 | 第62-63页 |
| 5.3 水下旋翼机运动特性研究 | 第63-68页 |
| 5.3.1 纵垂面运动特性研究 | 第63-67页 |
| 5.3.2 水平面运动特性研究 | 第67-68页 |
| 5.4 小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 全本总结 | 第69-70页 |
| 6.2 工作展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
