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,比较着陆器和不同性质沉积物碰撞所产生的接触反力。结合仿真数据,校核结构框架和压载块的强度。最后为深海着陆器海上投放实验测试数据分析。