驻留型UUV锚泊系统运动建模与分析

发布时间：2017-11-21 13:22

  本文关键词：驻留型UUV锚泊系统运动建模与分析

  更多相关文章： 水下航行器 锚泊系统 动态分析 有限差分方法 姿态四元数 模型仿真

【摘要】：针对驻留型水下航行器(UUV)锚泊系统对水流作用的运动响应问题,依据欧拉-伯努利梁理论,建立了包括弯矩作用在内的锚链三维运动模型,并使用四元数代替欧拉角来描述锚链姿态,以消除某些特殊情况下因锚链姿态大幅度变动或个别欧拉角不确定性导致的运动方程奇异现象,然后通过适当的边界条件,将UUV、锚链和锚块的运动控制方程耦合起来,采用有限差分方法对系统耦合运动模型进行数值离散处理通过牛顿-拉夫逊方法迭代求解整个锚泊系统的运动响应。使用Hopland拖曳试验数据对模型进行实例对比验证。结果表明:这种建模方法可以取得良好的准确性与计算效率,在此基础上模拟仿真得到了周期变动水流作用下的UUV位置及姿态的响应情况为锚泊系统的正常工作提供理论依据。
【作者单位】： 西北工业大学航海学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51179159)
【分类号】：U674.941
【正文快照】： 在海洋资源探测、地形地貌测量及军事反潜作战中,需要UUV在某一特定海域进行探测或监测工作,为保证UUV维持其空间位置并保持良好的姿态,必须时刻通过推进器对UUV进行控制,从而消耗掉大量能源,无法达到长时间监测或探测的目的。为了解决UUV续航能力差、工作时间短的局限性,通过

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡鹏飞;刘玉君;;工程作业船舶定位锚泊系统设计与分析[J];中国水运;2009年12期

2 刘锐;王辉;;敷管船锚泊系统设计与应用[J];科技信息;2012年23期

3 于定勇;水下锚泊系统计算──一种单链动力分析的数值方法[J];青岛海洋大学学报;1995年S1期

4 邱] ,唐军;三十万吨浮船坞的锚泊系统设计[J];船舶设计通讯;2005年01期

5 郑瑞杰;高璞;吴福相;;荷重多锚锚泊系统分析[J];中国水运(学术版);2006年05期

6 韩凌;杜勤;;深水半潜式钻井平台锚泊系统技术概述[J];船海工程;2007年03期

7 施亮亮;何金伟;;灵便型散货船前期设计阶段中的锚泊系统布置[J];船海工程;2012年03期

8 马修斯;王景炎;;深海锚泊系统[J];国外舰船技术(特辅机电设备类);1980年10期

9 余龙,谭家华;深水多成分悬链线锚泊系统优化设计及应用研究[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2004年05期

10 乔东生;欧进萍;;深水悬链锚泊系统静力分析[J];船海工程;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 赵开龙;秦延龙;刘振纹;关幼耕;赵海;唐涛;;铺管船锚泊系统作业安全性分析[A];2013年中国海洋工程技术年会论文集[C];2013年

2 孙金丽;张慧池;汤小霞;;波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟[A];2007年度海洋工程学术会议论文集[C];2007年

3 闫俊;乔东生;欧进萍;;深水悬链锚泊线串联浮筒系统静力特性分析[A];第十六届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上册）[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 唐晓伟;“数值水池”让海洋科研进入仿真时代[N];中国海洋报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 任会礼;锚泊起重船刚柔耦合动力学建模及其动态特性研究[D];华中科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王道能;浮筒锚泊系统受力分析及其仿真[D];哈尔滨工程大学;2008年

2 周洋;深水悬链线锚泊系统多成份锚泊线设计[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 潘甜;组合锚泊系统的分析与研究[D];武汉理工大学;2010年

4 张洋;漂浮式潮流电站锚泊系统的设计和计算[D];哈尔滨工程大学;2004年

5 王艳妮;海洋工程锚泊系统的分析研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

6 刘超;海洋工程锚泊系统计算与分析[D];武汉理工大学;2007年

7 王大治;单点锚泊系统动力学建模仿真与姿态控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

8 秦煜婷;锚泊系统的定位控制仿真研究[D];江苏科技大学;2015年

9 刘祥建;深海钻井船锚泊系统的设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2009年

10 汤小霞;波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟[D];大连理工大学;2006年

，

本文编号：1211064