深海着陆器入水及坐底过程动力学分析

发布时间：2021-05-31 21:23

　　本文针对一种深海着陆器利用Fluent和LS-DYNA进行入水和坐底过程动力学分析,依据仿真数据得到深海着陆器的坐底速度、坐底冲击力及设备在海底沉积物中的下陷量,并结合仿真结果利用ANSYS Workbench分析深海着陆器的冲击形变量,以优化深海着陆器的设计。首先,概述了国内外深海着陆器的应用和研究概况。然后,对深海沉积物原位定植培养系统的结构及着陆器部分进行建模,并对关键零部件进行静力学仿真和结构优化,主要包括着陆器的整体平衡计算、关键结构耐压筒的结构优化及部分密封结构设计。其次,对深海着陆器的下降过程进行流体仿真,通过Fluent软件仿真得到5组不同洋流速度分别对其的水阻力大小。计算出阻力并通过经验公式推算出深海着陆器坐底时与母船之间的位移,为设备回收提供参考位置信息。再次,深海着陆器在坐底过程中,会和海底沉积物发生碰撞冲击。对压载块和海底沉积物进行建模,并利用LS-DYNA软件分析着陆器冲击过程。通过海试实验数据预估着陆器的坐底速度,分别设置5个不同速度坐底的工况,仿真计算得到着陆器在海底沉积物中的下陷深度、最大接触反力、结构框架的最大应变。其中设置深海沉积物为两种类型,比较着... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外海底着陆器研究和应用现状
    1.3 本文的研究内容和主要工作
第2章 深海着陆器结构建模
    2.1 引言
    2.2 着陆器总体结构
    2.3 深海着陆器的平衡计算
    2.4 关键零部件的有限元分析及结构优化
    2.5 密封设计
第3章 基于Fluent的着陆器下降过程的水力阻力仿真
    3.1 引言
    3.2 仿真条件确定
    3.3 仿真结果分析
    3.4 本章小结
第4章 基于LS-DYNA的Lander坐底冲击分析
    4.1 引言
    4.2 LS-DYNA前处理模块
    4.3 基于LS-PREPOST对Lander坐底的后处理分析
    4.4 接触反力对设备的结构框架影响
第5章 海试实验
    5.1 海试过程
    5.2 海试结果与仿真数据比较
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
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[5]深水吊放缆绳受力分析方法研究及有限元模拟[J]. 付剑波,邢传胜,苏锋,陈斌,周凯.  石油机械. 2015(02)
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博士论文
[1]海底原位地球化学传感器的研制与应用[D]. 黄霞.浙江大学 2008

硕士论文
[1]水下机器人重心测量及误差分析技术研究[D]. 王锡东.哈尔滨工程大学 2015
[2]基于FLUENT软件的高雷诺数下复合圆柱体绕流的数值模拟研究[D]. 孙蕾.太原理工大学 2014
[3]海底超声波定位系统设计[D]. 郭新.吉林大学 2013
[4]小型水下机器人本体结构设计及水动力仿真[D]. 戴志光.扬州大学 2012



本文编号：3208999