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UUV可折叠太阳能翼板减阻优化研究
1
作者 王晨宇 彭利坤 +3 位作者 陈佳宝 陈佳 王华睿 潘炜 《水下无人系统学报》 2025年第4期699-706,712,共9页
针对无人水下航行器(UUV)在海洋观测、资源勘探等任务中面临的续航瓶颈问题,文中聚焦新型可折叠太阳能翼板水动力性能优化问题。为平衡计算效率与优化精度,以翼板特征点坐标、各边圆角因子、翼板间间隙以及翼板与艇体间隙为设计变量,在C... 针对无人水下航行器(UUV)在海洋观测、资源勘探等任务中面临的续航瓶颈问题,文中聚焦新型可折叠太阳能翼板水动力性能优化问题。为平衡计算效率与优化精度,以翼板特征点坐标、各边圆角因子、翼板间间隙以及翼板与艇体间隙为设计变量,在CAESES软件中建立翼板参数化模型,创新性地构建了Sobol全局取样与非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)优化算法相结合的混合优化框架:首先利用Sobol算法在各变量阈值范围内生成80组样本点以充分探索设计空间,继而通过NSGA-Ⅱ算法进行多代寻优。为避免传统代理模型精度衰减问题,搭建了高精度水动力求解与优化算法耦合计算流程,实现CAESES与STARCCM+软件的自动联合仿真,对配备不同形状翼板的UUV逐一进行水动力分析,探讨不同参数组合对总阻力的影响规律。优化结果表明:2块翼板凸出艇体部分存在一定高度差有利于降低总阻力;流场分析证实,优化后的外形有效抑制了湍流引起的能量耗散。文中所提出的“参数化建模-智能优化-高精度验证”技术路线,不仅降低了新构型UUV的直航阻力,也为复杂附体优化提供了方法论参考,对提升水下装备的能源利用效率具有重要工程价值。 展开更多
关键词 无人水下航行器 可折叠太阳能翼板 水动力外形优化 减阻
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基于极速学习的欠驱动无人艇鲁棒自适应路径跟踪控制
2
作者 贺新宇 王宁 吴浩峻 《水下无人系统学报》 2025年第2期341-349,共9页
针对欠驱动无人艇(USV)存在未建模动力学、参数不确定性和干扰等未知状况,提出一种基于极速学习的鲁棒自适应路径跟踪控制方案。首先,采用纵荡视线制导律,同时制导纵荡速度与航向角,避免制导过程的奇异现象,使得USV快速收敛至期望路径;... 针对欠驱动无人艇(USV)存在未建模动力学、参数不确定性和干扰等未知状况,提出一种基于极速学习的鲁棒自适应路径跟踪控制方案。首先,采用纵荡视线制导律,同时制导纵荡速度与航向角,避免制导过程的奇异现象,使得USV快速收敛至期望路径;其次,将包含系统不确定性和外部干扰的未知动态封装成一个集总未知项,利用极速学习机的单隐层前馈网络(SLFN)随机产生隐层节点,在线辨识该未知项,避免对USV先验知识的依赖和“维度爆炸”问题;然后,通过设计逼近残差自适应补偿器,同时在线更新SLFN的输出权重和逼近残差,形成双通道学习机制,不仅可以增强逼近能力,而且提高了跟踪精度;最后,设计自适应路径跟踪控制器,使得USV的纵荡速度与航向角制导误差可以渐进收敛到原点附近的小邻域。仿真实验验证了所提方案的有效性和优越性。 展开更多
关键词 欠驱动无人艇 极速学习 双通道学习机制 自适应控制 路径跟踪
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基于扩张状态观测器的ARV非线性扰动估计
3
作者 刘霄汉 赵晨豪 +3 位作者 聂浩淼 项锋 李晨光 赵敏 《水下无人系统学报》 2025年第3期433-440,共8页
自主/遥控式水下机器人(ARV)在水下路径跟踪任务中易受复杂流场的干扰影响,传统线性观测器面对流场的非线性扰动表现不佳。文中针对“思源号”ARV的非线性扰动估计问题,提出一种动态高增益扩张观测器方法。首先,构建了ARV的非线性运动... 自主/遥控式水下机器人(ARV)在水下路径跟踪任务中易受复杂流场的干扰影响,传统线性观测器面对流场的非线性扰动表现不佳。文中针对“思源号”ARV的非线性扰动估计问题,提出一种动态高增益扩张观测器方法。首先,构建了ARV的非线性运动学与动力学模型,并通过海试路径跟踪试验获得了外部干扰数据。其次,引入动态增益补偿机制处理非线性系统观测问题,有效克服了传统方法中利普希茨(Lipschitz)函数系数获取困难与参数整定依赖经验的难点,并且通过引入性能约束参数解决了动态增益收敛性问题。为验证方法有效性,开展与传统龙伯格观测器的对比仿真实验。结果表明,所提观测器在干扰力、干扰力矩、纵荡速度、垂荡速度及艏摇角速度等状态估计中具有更快的收敛速度与更高的稳态精度,显著提升了复杂扰动下的状态跟踪能力。 展开更多
关键词 自主/遥控式水下机器人 扰动估计 扩张状态观测器
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JWL状态方程参数对TNT炸药水下爆炸冲击波数值仿真影响规律
4
作者 李浩 张玉柱 +3 位作者 胡浩然 张煊 王进 罗忆 《水下无人系统学报》 2025年第4期664-675,共12页
爆轰产物状态方程是计算爆炸力学的基本方程之一,其参数的取值变化会对数值分析结果产生直接影响。文中研究聚焦于TNT炸药JWL状态方程参数对水下爆炸冲击波数值仿真的影响,基于LS-DYNA有限元程序,通过与经验公式对比构建精细的一维水下... 爆轰产物状态方程是计算爆炸力学的基本方程之一,其参数的取值变化会对数值分析结果产生直接影响。文中研究聚焦于TNT炸药JWL状态方程参数对水下爆炸冲击波数值仿真的影响,基于LS-DYNA有限元程序,通过与经验公式对比构建精细的一维水下爆炸数值模型,深入分析爆轰产物JWL状态方程各参数不同取值下爆炸冲击波压力衰减规律以及能量释放等关键过程的变化规律。结果显示,JWL状态方程参数对水下爆炸冲击波峰值压力、比冲量及比冲击波能等参数均有重要影响,且在不同爆心距离上的影响不尽相同,在峰值压力方面,近场范围R1影响远大于其他参数,而中远场范围则是E0影响最大,且峰值压力越大衰减越快;比冲量方面E0的改变影响最大,且改变E0时比冲量计算值与参数大小成线性关系;比冲击波能方面同样E0影响最大。研究结果可为水下爆炸数值仿真中JWL方程参数合理取值提供参考依据。 展开更多
关键词 水下爆炸 JWL状态方程 数值仿真
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基于推算方位的线导鱼雷方位导引预估弹道计算方法
5
作者 史彦山 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期184-189,共6页
为了满足在线导鱼雷发射前预知攻击弹道的需求,提出一种基于推算方位的线导鱼雷方位导引预估弹道计算方法。首先介绍线导鱼雷方位导引方法;然后在使用目标运动要素推算目标方位序列基础上,采用新构建的预估弹道计算模型,计算线导鱼雷方... 为了满足在线导鱼雷发射前预知攻击弹道的需求,提出一种基于推算方位的线导鱼雷方位导引预估弹道计算方法。首先介绍线导鱼雷方位导引方法;然后在使用目标运动要素推算目标方位序列基础上,采用新构建的预估弹道计算模型,计算线导鱼雷方位导引预估弹道;最后采用典型攻击态势进行了仿真验证,并分析推算方位使用的目标要素误差对预估弹道准确性的影响。结果表明,针对匀速直航目标在推算方位使用的目标运动要素输入误差较小情况下,使用该方法预估的线导鱼雷方位导引弹道与期望弹道一致概率较高,可以满足在线导鱼雷发射前预知攻击弹道的需求。 展开更多
关键词 推算方位 线导鱼雷 方位导引 预估弹道
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基于目标运动要素的线导鱼雷人机相辅导引法
6
作者 史彦山 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期127-131,共5页
针对线导鱼雷人工导引过程自动化控制的问题,提出一种基于目标运动要素的线导鱼雷人机相辅导引方法。在线导鱼雷传统的人工导引方法基础上,根据攻击目标态势以及鱼雷自导弹道要求,分别构建目标位置导引和鱼雷占位导引2种鱼雷导向位置点... 针对线导鱼雷人工导引过程自动化控制的问题,提出一种基于目标运动要素的线导鱼雷人机相辅导引方法。在线导鱼雷传统的人工导引方法基础上,根据攻击目标态势以及鱼雷自导弹道要求,分别构建目标位置导引和鱼雷占位导引2种鱼雷导向位置点计算模型,并设计线导鱼雷人机相辅导引控制过程。仿真结果表明,该方法实现了鱼雷导向位置点自动计算及人工导引自动化控制,在典型态势中线导鱼雷经过人机相辅导引重新发现目标概率很高,声自导鱼雷发现目标概率为100%,尾流自导鱼雷发现目标概率超过88%。 展开更多
关键词 目标运动要素 线导鱼雷 人机相辅导引
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水下滑翔机声学适配结构优化设计与仿真
7
作者 陈博文 张林 +1 位作者 孙芹东 于法军 《水下无人系统学报》 2025年第4期589-598,共10页
针对长续航水下滑翔机(UG)声学适配结构设计中流体动力性能与声学探测性能难以协同优化的技术瓶颈,提出一种融合流线型减阻与声学散射增强的双目标协同设计方法。通过构建计算流体力学-有限元法(CFD-FEM)多物理场联合仿真框架,创新性地... 针对长续航水下滑翔机(UG)声学适配结构设计中流体动力性能与声学探测性能难以协同优化的技术瓶颈,提出一种融合流线型减阻与声学散射增强的双目标协同设计方法。通过构建计算流体力学-有限元法(CFD-FEM)多物理场联合仿真框架,创新性地整合任意区域湍流流动-计算连续体力学(STAR-CCM+)粘性流体求解器与COMSOL Multiphysics声固耦合模型,突破传统单学科优化局限,实现流体动力特性与声场散射特征的全耦合分析。基于Myring线型方程建立参数化几何模型,引入锐度因子和长径比作为关键设计变量,采用智能优化算法开展多目标协同寻优。研究结果表明:优化后的声学适配结构在0.5~3 m/s航速范围内总阻力降低10.4%~15.6%,其中长径比为1.875、锐度因子n=2的构型在1 m/s航速下阻力降低至8.178 N;声学性能方面,2000 Hz平面波入射时散射声压级提升1.5 dB,旁瓣抑制能力增强2~3 dB,声学接收指向性提升显著。通过攻角试验验证,优化方案在±10°攻角范围内保持阻力降幅6%~17%,有效解决了传统设计中流体阻力与声学性能的耦合冲突。文中研究构建的“流-固-声”多物理场协同优化范式,为新一代长航时-强探测复合型UG的工程化设计提供了理论支撑,拓展了UG多学科优化方法体系。 展开更多
关键词 水下滑翔机 声学适配结构 外形优化设计 计算流体力学-有限元法联合仿真
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超空泡航行体尾舵展开过程水动力载荷数值研究
8
作者 王中 王梦豪 +2 位作者 彭远鸣 卢蕊 周景军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期28-34,共7页
超空泡航行体全沾湿航行阶段尾舵展开过程的流体动力载荷对于航行体稳定性分析以及尾舵机性能设计具有重要影响。建立了基于重叠网格技术和网格域间相对运动思想的尾舵展开过程数值计算方法;结合超空泡航行体设计需求,研究了尾舵不同展... 超空泡航行体全沾湿航行阶段尾舵展开过程的流体动力载荷对于航行体稳定性分析以及尾舵机性能设计具有重要影响。建立了基于重叠网格技术和网格域间相对运动思想的尾舵展开过程数值计算方法;结合超空泡航行体设计需求,研究了尾舵不同展开速率、不同攻角状态展开以及尾舵展开前后的水动力载荷变化规律;通过对尾舵附近速度矢量场、压力场以及尾舵表面压力系数分析,揭示了尾舵不同状态的流体动力载荷变化原因。研究成果对超空泡航行体尾舵展开过程流场特性研究具有重要参考价值,同时为尾舵机性能设计提供了重要设计依据。 展开更多
关键词 超空泡航行体 尾舵 数值计算 水动力
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基于移动长基线和导航误差修正的USV/UUV协同导航算法 被引量：1
9
作者 焦慧峰 叶琛 +2 位作者 王文初 毛昭勇 王银涛 《水下无人系统学报》 2024年第5期864-873,共10页
针对无人水下航行器长时间协同运动,惯性导航误差累积增长的问题,为减小USV/UUV之间相对导航误差,提高UUV导航精度,提出一种基于移动长基线和导航误差修正的无人水面艇(USV)/无人水下航行器(UUV)协同导航算法。该算法基于水声通信测距,... 针对无人水下航行器长时间协同运动,惯性导航误差累积增长的问题,为减小USV/UUV之间相对导航误差,提高UUV导航精度,提出一种基于移动长基线和导航误差修正的无人水面艇(USV)/无人水下航行器(UUV)协同导航算法。该算法基于水声通信测距,首先由UUV收集其与USV间相对距离信息,计算相对导航误差修正量,接着将修正量添加到USV当前导航位置中,结合USV与UUV间的队形设置以及UUV自身低精度导航设备解算的位置,最终实现对UUV累积的惯导位置误差修正。仿真结果表明,在USV/UUV协同运动过程中,通过对修正后UUV位置信息以及UUV惯导解算得到的位置量进行融合,可显著提高UUV导航精度。 展开更多
关键词 无人水下航行器 无人水面艇 协同导航 移动长基线 相对导航误差
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不同厚度航行器高速入水冲击载荷及壳体变形特性
10
作者 赵海瑞 施瑶 +2 位作者 潘光 黄桥高 刘晓娅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期111-125,I0002,共16页
航行器高速入水过程中,壳体受冲击载荷作用将产生大变形,而大变形又反过来影响航行体的受力状态。为了了解航行体结构受入水冲击的动态响应特性,基于结构化任意拉格朗日-欧拉(structured arbitrary Lagrange-Euler,S-ALE)算法研究了航... 航行器高速入水过程中,壳体受冲击载荷作用将产生大变形,而大变形又反过来影响航行体的受力状态。为了了解航行体结构受入水冲击的动态响应特性,基于结构化任意拉格朗日-欧拉(structured arbitrary Lagrange-Euler,S-ALE)算法研究了航行器撞水阶段壳体所受冲击载荷与变形的关联性,获取了壳体变形模式,并分析了壳体厚度对变形的影响规律。结果表明:壳体内凹大变形将增大航行器所受法向载荷,载荷峰值的脉宽虽为“毫秒级”,但对壳体变形具有较大影响。入水速度较低时,壳体变形模式以弹性变形为主,变形区域在上凹和下凸间不断转换,增大壳厚,结构主要通过减小脉宽来抑制变形;入水速度较高时,壳体变形模式以塑性变形为主,依次出现内凹区、拉伸区和卷曲压缩区,随形变量增大,拉伸区不断扩张,而卷曲压缩区不断后移,其中内凹变形受斜入水影响向y+方向偏斜,而卷曲压缩区在壳厚较小时出现S形卷曲对,增大壳厚,结构主要通过减小峰值来抑制变形。航行器斜入水内凹变形非对称性的内在机理为弹性应变与塑性应变的叠加效应,当冲击能量不变时,增大壳厚提升了内凹区壳体对冲击能量的吸收能力,减小了拉伸和卷曲压缩形变量,此为总形变量随壳厚增加而减小的内在机理。本文得到的航行器入水载荷及变形结果,可为相关领域的研究提供参考与支持。 展开更多
关键词 潜航器 高速入水 壳体厚度 冲击载荷 变形
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基于比例导引法的鱼雷声自导导引弹道仿真分析
11
作者 黄波 杨俊 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第21期186-189,共4页
建立了鱼雷声自导比例导引法数学模型,并以某典型空间攻击态势为例进行弹道仿真,进而以命中概率和机动性作为评价准则、对比例导引法弹道的导引效果进行检验分析,结果表明:比例导引法弹道在鱼雷的机动性和命中概率两方面均优于尾追法弹... 建立了鱼雷声自导比例导引法数学模型,并以某典型空间攻击态势为例进行弹道仿真,进而以命中概率和机动性作为评价准则、对比例导引法弹道的导引效果进行检验分析,结果表明:比例导引法弹道在鱼雷的机动性和命中概率两方面均优于尾追法弹道,最后通过仿真计算给出了鱼雷在确定的命中概率下对目标速度的可攻性范围,相关结论可为鱼雷声自导的弹道优化和作战使用提供参考借鉴。 展开更多
关键词 声自导雷 比例导引法 弹道优化 蒙特卡洛统计模拟法 命中概率
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不同聚能射流水下毁伤性能对比分析 被引量：2
12
作者 刘晓波 梁德利 +1 位作者 刘启庆 王诗平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1434-1441,共8页
为进一步探究药型罩形状在不同壳体结构下的适用性问题及水层厚度影响,本文讨论了球缺形、60°锥角形及圆顶锥形3种药型罩结构及炸高中水层厚度因素对聚能射流毁伤性能的影响。通过对聚能射流形状、速度、头部宽度变化及靶板破口尺... 为进一步探究药型罩形状在不同壳体结构下的适用性问题及水层厚度影响,本文讨论了球缺形、60°锥角形及圆顶锥形3种药型罩结构及炸高中水层厚度因素对聚能射流毁伤性能的影响。通过对聚能射流形状、速度、头部宽度变化及靶板破口尺寸进行数值分析,发现球缺形药型罩对近距离单层壳结构破坏最大,而对于双层壳结构,圆顶锥形药型罩形成的聚能射流连续性和侵彻效果更优,60°锥角形药型罩次之。随着炸高中水层厚度的增加,靶板破口尺寸增大,并在水层厚度为300 mm附近其增量发生正向突跃。研究表明:控制水层厚度可以进一步增强聚能射流水下毁伤效果,本文研究可为聚能战斗部毁伤性能研究提供参考。 展开更多
关键词 聚能射流 药型罩 水层厚度 毁伤性能 水下爆炸 数值模拟 射流侵彻 炸高
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水下爆炸冲击波数值仿真精度研究 被引量：4
13
作者 敖启源 卢熹 +1 位作者 姜智雅 康珀阁 《水下无人系统学报》 2024年第1期158-165,共8页
在水下爆炸数值仿真研究中,网格尺寸和一次项人工粘性系数对冲击波峰值压力计算结果有较大影响。在预定计算精度条件下,快速确定网格尺寸及人工粘性对数值计算意义重大。为此,文中基于LSDYNA有限元软件,建立78 g三硝基甲苯(TNT)二维水... 在水下爆炸数值仿真研究中,网格尺寸和一次项人工粘性系数对冲击波峰值压力计算结果有较大影响。在预定计算精度条件下,快速确定网格尺寸及人工粘性对数值计算意义重大。为此,文中基于LSDYNA有限元软件,建立78 g三硝基甲苯(TNT)二维水下爆炸数值计算模型,重点分析网格尺寸和一次项粘性系数对水下爆炸冲击波峰值压力和整体计算误差的影响规律。结果表明,随着网格密度因子的增大,计算峰值压力对网格的敏感性降低,且网格密度较大时,过小的一次项系数会导致计算峰值压力与经验公式值的相对误差增大。在此基础上获得20%范围内误差与网格尺寸、粘性系数之间的关系,并构建出可用于快速确定网格尺寸和一次项人工粘性系数的误差预估模型,通过0.2~5000 kg范围内的TNT柱形装药(长径比为1)和球形装药的水下爆炸计算,验证了预估模型的普适性,可为二维中近场范围内的水下爆炸冲击波数值仿真计算研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 数值仿真 网格尺寸 人工粘性系数 误差预估模型
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基于模糊滑模控制的直驱式波浪发电装置最大功率控制方法 被引量：2
14
作者 范新宇 孟昊 《水下无人系统学报》 2024年第1期48-56,共9页
海洋波浪能是一种新型清洁能源,为提高直驱式波浪发电系统的发电功率和波浪能转换效率,针对目前普遍使用的比例-积分-微分(PID)控制方法存在输出纹波较大、系统稳定性较差的问题,提出基于模糊滑模控制的最大功率控制方法,根据运行状态... 海洋波浪能是一种新型清洁能源,为提高直驱式波浪发电系统的发电功率和波浪能转换效率,针对目前普遍使用的比例-积分-微分(PID)控制方法存在输出纹波较大、系统稳定性较差的问题,提出基于模糊滑模控制的最大功率控制方法,根据运行状态实时调整趋近律参数,在实现最大功率跟踪的同时削弱输出纹波,减小跟踪误差,提高系统控制品质。文中以永磁直线发电机(PMLG)作为发电装置,建立系统动力学模型,并通过快速傅里叶变换方法预估不规则波浪主频,设计满足最大功率策略的期望电流跟踪曲线;在此基础上,将常规PID、滑模控制方法与所提出的模糊滑模最大功率控制方法进行仿真对比,结果表明:模糊滑模控制方法在功率上有所提升且具有更好的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 直驱式波浪发电系统 永磁直线发电机 最大功率 模糊滑模控制
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球形万向惯性开关设计的关键变量分析
15
作者 谢明赫 秦栋泽 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期39-48,共10页
目的深入探究万向惯性开关的动力学特性。方法推导相关数学模型,根据模型结构和运动状态计算出开关的匀加速度灵敏度,在此灵敏度的基础上施加过载,观察关键部件的尺寸公差以及弹簧的预压力设置对运动状态的影响,采用MATLAB和ADAMS等2种... 目的深入探究万向惯性开关的动力学特性。方法推导相关数学模型,根据模型结构和运动状态计算出开关的匀加速度灵敏度,在此灵敏度的基础上施加过载,观察关键部件的尺寸公差以及弹簧的预压力设置对运动状态的影响,采用MATLAB和ADAMS等2种软件对比仿真。结果对运动结果起决定性作用的关键变量为大小弹簧的预压力。针对关键零件的公差带来的影响,由仿真和理论计算可知,轴向施加过载时,大弹簧、小弹簧的影响百分比分别为53.09%和18.32%,小球+杆、小球的影响百分比分别为10.39%和1.98%。弹簧的尺寸公差影响约为接电结构尺寸公差影响的5.11~9.25倍;垂直轴向施加过载时,大弹簧的影响百分比为0.81%,小球+杆为3.49%,倍数关系为4.31倍,但影响百分比均较小。结论大弹簧的公差影响最大,其次为小弹簧的公差,然后是球的尺寸公差,最后是杆的尺寸公差。依据模型结构,推导出球形万向惯性开关关键变量的普遍规律,支撑内部接电结构的部件所产生力学效应的影响效果最大,其次为接电结构的尺寸大小。 展开更多
关键词 引信 球形万向惯性开关 关键变量 预压力 公差 动力学
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水下航行器不同附体结构流场特性研究
16
作者 王梦豪 杨智栋 丁永乐 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期114-118,共5页
水下航行器由于其功能多样性的需求,发展形成了各式各样的附体结构,这些附体结构在满足特定功能的同时可能会改变航行器的外流场特性。本文针对某水下航行器,采用数值计算方法分析附体结构对于航行器的阻力影响,在此基础上设计几种导流... 水下航行器由于其功能多样性的需求,发展形成了各式各样的附体结构,这些附体结构在满足特定功能的同时可能会改变航行器的外流场特性。本文针对某水下航行器,采用数值计算方法分析附体结构对于航行器的阻力影响,在此基础上设计几种导流型附体结构,获得各个附体结构的减阻效果,其中最优方案阻力降低达19.7%,通过可视化手段分析其流场的压力、速度以及三维涡结构分布。通过上述研究工作,明确了水下航行器附体结构外流场特性,为航行器附体结构的设计与优化提供了有益参考。 展开更多
关键词 水下航行器 附体结构 数值计算 流场特性
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航行器小角度入水跳弹过程研究 被引量：12
17
作者 李永利 刘安 +3 位作者 冯金富 胡俊华 余宗金 齐铎 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1860-1872,共13页
为研究跨介质航行器小角度入水的跳弹现象,基于计算流体力学软件CFX构建数值计算模型,并验证了该模型的准确性和适用性。分别对跨介质航行器不同顶角、密度及设计的环形槽类截头外形的小角度入水跳弹过程进行仿真研究,并分析了整个跳弹... 为研究跨介质航行器小角度入水的跳弹现象,基于计算流体力学软件CFX构建数值计算模型,并验证了该模型的准确性和适用性。分别对跨介质航行器不同顶角、密度及设计的环形槽类截头外形的小角度入水跳弹过程进行仿真研究,并分析了整个跳弹过程及角加速度、角速度、位移的变化规律。研究结果表明:航行器的顶角角度和密度越小,其弹道越易向上发生弯曲,越容易发生入水跳弹现象,而浸水阶段角速度突变是由于航行器尾部与水面拍击造成的;环形槽类截头尖拱体航行器具有一定的抑制跳弹的作用,其环形槽的位置对入水跳弹过程影响较大,可根据任务需求对环形槽位置进行选择。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 跨介质 入水运动 跳弹过程 数值仿真
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斜盘式气动发动机动力学仿真 被引量：14
18
作者 练永庆 王树宗 +2 位作者 马世杰 陈宜辉 李忠杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期243-248,共6页
斜盘式气动发动机是为满足特殊工作环境需求而设计的一种新型气动发动机,为了对该发动机的性能进行预测与评估,运用多刚体动力学理论对发动机的活塞、连杆、导槽约束机构等各组件进行运动学和动力学分析,在此基础上结合发动机气缸内气... 斜盘式气动发动机是为满足特殊工作环境需求而设计的一种新型气动发动机,为了对该发动机的性能进行预测与评估,运用多刚体动力学理论对发动机的活塞、连杆、导槽约束机构等各组件进行运动学和动力学分析,在此基础上结合发动机气缸内气体状态模型以及负载模型,推导发动机的动力学仿真模型。根据动力学仿真模型编制仿真软件,进行发动机工作过程的动态仿真。建立发动机样机试验系统,并进行样机试验。试验结果与仿真结果的对比表明:这种新型发动机在工作原理和结构设计上都是可行的,所建立的动力学仿真模型是基本正确的,进行适当修正后可用于发动机优化设计。 展开更多
关键词 斜盘式气动发动机 动力学 仿真
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水下惯性/重力匹配自主导航综述 被引量：24
19
作者 付梦印 刘飞 +2 位作者 袁书明 欧阳永忠 王博 《水下无人系统学报》 2017年第2期31-43,共13页
水下自主导航是实现我国海洋战略的关键技术,水下惯性/重力匹配导航技术因其高精度、长航时和隐蔽性等特点,已成为水下自主导航的重要手段。文中论述了水下惯性/重力匹配导航技术的重要性;详细介绍了惯性/重力匹配导航的关键技术点及发... 水下自主导航是实现我国海洋战略的关键技术,水下惯性/重力匹配导航技术因其高精度、长航时和隐蔽性等特点,已成为水下自主导航的重要手段。文中论述了水下惯性/重力匹配导航技术的重要性;详细介绍了惯性/重力匹配导航的关键技术点及发展现状,包括旋转调制惯性导航系统、重力图构建、重力实时测量、重力补偿、重力匹配和综合校正;指出了该领域的研究重点和方向,并针对水下高速航行器导航关键技术提出了解决思路。文中的研究可为水下高精度自主导航研究提供参考。 展开更多
关键词 惯性/重力匹配 自主导航 旋转调制惯导系统 重力匹配算法 水下高速航行器
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提拉缸式鱼雷发射装置内弹道建模与试验 被引量：7
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作者 徐勤超 潘海兵 +2 位作者 练永庆 李春来 李宗吉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2259-2265,共7页
为解决水面舰艇鱼雷发射作战准备时间长,载弹保障能力差的问题,提出了一种水面舰艇提拉缸式鱼雷发射装置方案。采用Simulink和Adams联合仿真的方式,建立发射装置高压空气发射过程的动力学模型,进行仿真分析,并基于小型原理样机对仿真结... 为解决水面舰艇鱼雷发射作战准备时间长,载弹保障能力差的问题,提出了一种水面舰艇提拉缸式鱼雷发射装置方案。采用Simulink和Adams联合仿真的方式,建立发射装置高压空气发射过程的动力学模型,进行仿真分析,并基于小型原理样机对仿真结果进行了试验验证。仿真和试验结果表明:在气瓶压力为25 MPa时,发射过程中提拉缸峰值压力为9. 3 MPa,整个装置零部件间最大接触力为66. 6 k N,鱼雷出管速度达到14. 7 m/s,最大加速度为236 m/s2,发射时间为0. 14 s;研究结果验证了以提拉缸为动力组件的轻型鱼雷发射方案是可行的。 展开更多
关键词 鱼雷发射装置 提拉缸 空气发射 内弹道
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