水下航行体充气上浮仿真方法研究

摘要：

为研究气囊展开对水下航行体充气上浮过程中的姿态变化以及运动轨迹的影响,提出一种多学科协同仿真方法.建立水下气囊的展开动力学模型,基于控制体积算法获得气囊充气展开过程的体积膨胀率曲线;在保持气囊体积膨胀率等效的条件下,建立可以同时耦合航行体6自由度刚体运动和气囊局部变形的水动力模型,并基于Navier-Stokes方程进行计算.通过仿真计算,得到水下航行体充气上浮的精细化过程,并获得水下航行体上浮时合力分量的时间历程曲线和姿态变化数据.结果 表明:气囊的增浮作用能有效实现航行体的上浮回收;在上浮过程中,由于漩涡结构的不对称性使得航行体受到一定侧向力的作用,上浮时处于螺旋上升过程;上浮时,航行体会受到水流提供的竖向力作用,因此为加快上浮,上浮前应尽量调整航行体的攻角为正.

关键词：水下航行体、助浮气囊、流体与固体耦合、动网格技术

所属期刊栏目：41

分类号：TJ630.2(水中兵器)

资助基金：国家自然科学基金项目;四川省科技计划项目

在线出版日期：2020-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1249-1261