负浮力水下无人机概念设计及动力学行为研究
| 中文摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 字母注释表 | 第13-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-26页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 水下航行器研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 AUV研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.2 水下滑翔机研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 负浮力水下无人机研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3 课题研究意义 | 第24-25页 |
| 1.4 课题研究内容 | 第25-26页 |
| 第二章 负浮力水下无人机的概念设计 | 第26-40页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 水下航行器的工作方式分析 | 第26-29页 |
| 2.2.1 AUV工作方式分析 | 第26-27页 |
| 2.2.2 水下滑翔机工作方式分析 | 第27-28页 |
| 2.2.3 负浮力水下无人机工作方式分析 | 第28-29页 |
| 2.3 负浮力水下无人机的可行性分析 | 第29-32页 |
| 2.3.1 负浮力水下无人机的工作原理 | 第29-32页 |
| 2.3.2 负浮力水下无人机的试验分析 | 第32页 |
| 2.4 负浮力水下无人机的先进性分析 | 第32-39页 |
| 2.4.1 维护便捷性分析 | 第32-33页 |
| 2.4.2 容积利用率分析 | 第33-34页 |
| 2.4.3 主体阻力分析 | 第34-36页 |
| 2.4.4 爬升能力分析 | 第36-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 负浮力水下无人机动力学建模 | 第40-51页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 坐标系统描述 | 第40-44页 |
| 3.2.1 坐标系的建立 | 第40-41页 |
| 3.2.2 负浮力水下无人机的运动参数 | 第41-42页 |
| 3.2.3 固定坐标系与动坐标系之间的转换 | 第42-44页 |
| 3.3 负浮力水下无人机的运动学模型 | 第44-46页 |
| 3.3.1 负浮力水下无人机浮心的运动轨迹 | 第44页 |
| 3.3.2 旋转角速度和姿态角 | 第44-45页 |
| 3.3.3 攻角和侧滑角 | 第45页 |
| 3.3.4 运动学方程 | 第45-46页 |
| 3.4 负浮力水下无人机的动力学模型 | 第46-47页 |
| 3.4.1 动量方程 | 第46-47页 |
| 3.4.2 动量矩方程 | 第47页 |
| 3.5 负浮力水下无人机的受力分析 | 第47-50页 |
| 3.5.1 惯性类水动力 | 第47-48页 |
| 3.5.2 粘性类水动力 | 第48-49页 |
| 3.5.3 推进器推力 | 第49-50页 |
| 3.5.4 重力和浮力 | 第50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 水动力系数求解 | 第51-66页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 Fluent仿真 | 第51-54页 |
| 4.2.1 控制方程 | 第52-53页 |
| 4.2.2 湍流模型 | 第53页 |
| 4.2.3 边界条件 | 第53-54页 |
| 4.3 位置力及控制力系数计算 | 第54-62页 |
| 4.3.1 纵向力系数 | 第54-55页 |
| 4.3.2 垂向力系数 | 第55-57页 |
| 4.3.3 横向力系数 | 第57-58页 |
| 4.3.4 横滚力矩系数 | 第58-59页 |
| 4.3.5 偏航力矩系数 | 第59-60页 |
| 4.3.6 俯仰力矩系数 | 第60-62页 |
| 4.4 旋转力系数估算 | 第62-64页 |
| 4.4.1 主体旋转力系数 | 第62-63页 |
| 4.4.2 附体旋转力系数 | 第63-64页 |
| 4.5 附加质量估算 | 第64-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 负浮力水下无人机动力学行为研究 | 第66-78页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 负浮力水下无人机运动仿真 | 第66-70页 |
| 5.2.1 垂直面升沉运动仿真 | 第66-68页 |
| 5.2.2 水平面回转运动仿真 | 第68-69页 |
| 5.2.3 空间运动仿真 | 第69-70页 |
| 5.3 负浮力水下无人机动力学行为研究 | 第70-73页 |
| 5.3.1 垂直面运动动力学行为分析 | 第70-71页 |
| 5.3.2 水平面运动动力学行为分析 | 第71-73页 |
| 5.4 动力学模型耦合性分析 | 第73-77页 |
| 5.4.1 横向与横滚运动耦合性分析 | 第73-75页 |
| 5.4.2 水平面与垂直面运动耦合性分析 | 第75-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第六章 结论与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 本文总结 | 第78-79页 |
| 6.2 工作展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
