吊放声纳扩展装置的机构运动及结构的流固耦合分析

发布时间：2020-05-19 20:31

【摘要】：吊放声纳是现代反潜作战中的重要组成部分,其中扩展装置的展开半径对吊放声纳的性能有重要影响。随着潜艇隐身技术的发展,研制新型可扩展吊放声纳成为一种趋势。本文中,首先在总结了各种吊放声纳的优缺点之后,提出了3种整体方案设计,开创性的将八杆机构运用到吊放声纳的扩展装置中。并根据总体设计要求,选用八杆机构作为吊放声纳的扩展装置,极大得扩展了吊放声纳的展开半径。选用五杆机构作为吊放声纳的驱动部分,完成了驱动部分的方案设计。通过米赛斯公式计算得到了耐压舱壁厚。基于矢量法建立了各个构件的运动学公式和动力学公式,编写了MATLAB的m函数,建立了MATLAB/Simulink仿真程序,获得了五杆机构的运动学和动力学仿真结果。在五杆机构仿真程序的基础之上,扩展得到了本文中所设计的八杆机构的Simulink仿真程序,得到了在吊放声纳的扩展装置展开过程中各个构件的运动学和动力学参数。同时使用Adams和MATLAB获得了八杆机构的输入函数,结合上述搭建的八杆机构Simulink仿真程序,完成了八杆机构的动力学仿真,获得了各个铰接点的约束反力和驱动力矩。使用流固耦合的方法,结合从仿真程序中得到的扩展装置展开过程中各个构件的约束反力以及驱动力矩等基本数据,完成了三种工况下的吊放声纳扩展装置的静力学分析。为吊放声纳的结构设计提供了重要参考依据。分别根据刘易斯附加水理论和流固耦合法,求得了吊放声纳在水中的固有频率,并与在空气中的固有频率做比较。定性分析了三种不同方法所导致的计算结果差异。系统分析了结构水下振动时,离水面的距离和海底的距离对其固有频率的影响。计算了不同截面形状的支撑杆在水中的阻尼和变形,实现了支撑杆的优选。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U666.7;E925.4

【参考文献】

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9 徐钧;;国外航空声呐发展概述[J];声学与电子工程;2010年01期

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本文编号：2671440