潜器惯性类水动力参数计算方法研究.pdf

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1、V01．36No．6舰船电子工程总第264期122ShipElectronicEngineering2016年第6期潜器惯性类水动力参数计算方法研究高峰1于秋礼2(1．91439部队大连116041)(2．中船重工第七一。研究所宜昌443003)摘要为精确获取潜器水动力参数，对惯性类水动力参数常用计算方法进行了总结，给出了方程解析法、半经验公式法和水池试验法优缺点。在对惯性水动力参数计算机计算方法研究的基础上，提出一种以Hess-Smith面元法为理论依据，获取潜器惯性类水动力参数的方法。编写惯性类水动力参数数值计算程序，计算结果与圆球、椭球，等简单几何体惯性类

2、水动力参数理论值对比，证明计算方法及所编程序的正确性，并探讨了网格划分形式和网格数量对计算精度的影响。最后以复杂构型潜器为研究对象，计算其所受的惯性类水动力参数，与半经验公式结果比较及定性分析，得知数值计算结果更具合理性。关键词边界元法；水动力参数；附加质量；潜器中图分类号TJ61+7DOI：10．3969／j．issn．1672—9730．2016．06．033CalculationMethodofInertialHydrodynamicParametersofUnderwaterVehicleGAOFen91YUQiuli2(1．No．91439Troops

3、ofPLA，Dalian116041)(2．No．710R&DInstitute，CSIC，Yichang443003)N晦tmctInordertopredictmaneuverabilityandmotionsimulationofunderwatervehiclewithcomplexconfiguration，itisnecessarytoderivethehydrodynamicparametersinadvance．Sothispaperaimstodeterminetheinertialhydrodynamicsforthegoverningequ

4、ationsofmotionforunderwatervehicle．Bysummarizingandcomparingseveralcomputationaltech—niquesusedtoderivinginertialhydrodynamics，acodewhichisbasedonHess～Smithpanelelementsmethodisprogrammedasausefultoolforinertialhydrodynamicsnumericalcalculation．Thenumericalresultsofanellipsoidandsphe

5、recalculatedbythecodewereconfirmedbythedataofthetheoreticalvalue，whichgivesconfidencethatthisapproachwillbeusefulforcalculatinginertialhydrodynamics．Essentially，thispaperislookingforageneralanswerastohowmanypanelsareenoughoveraprescribedgeometryinordertoaccuratelycapturethefloweffect

6、sbasedondifferentpanelresults．Thusinertialhy—drodynamicscalculatedbytheapproachispresentedandcomparedwiththesemi—empiricalvalue，whichshowsthattheap—proachcanbeusedtocalculatetheinertialhydrodynamicsoftheunderwatervehiclewithcomplexconfiguration．KeyWordsboundaryelementmethod，hydrodyna

7、micparameters，addedmass，underwatervehicleClaBsNumberTJ61+71引言潜器近年来在军事、勘探、救援等领域得到广泛应用，潜器研究受到更多关注，潜器水动力特性是潜器研究重要课题之一。潜器的水动力特性对其整体布局、航行控制、能源需求、水下作业甚至布放回收均具有重要影响；同时潜器水动力参数获取也是其六自由空间动态仿真和运动控制的前提与基础；另外对潜器进行减振降噪研究也需考虑潜器的水动力特性。由此可见，潜器水动力参数的精确对潜器的研发与设计具有重要意义。陈琪玮给出了辨识航行体水动力参数的智能计算方法[1]，施小成给出利用

8、递推最小二乘法估计潜器水