论文部分内容阅读
水下拖曳系统对水下各种目标探测、海洋学研究、海底资源开发和军事等诸多领域有着十分重要的意义。水下拖曳系统通常由拖曳缆绳以及被动或可控制水下拖曳体组成。水下拖曳系统的设计,就其整体来说是一个涉及面很广的复杂问题。因此,有必要准确预报水下拖曳系统的性能及运动规律,这对于拖曳系统的设计和使用来说是非常重要的。 本文以一般的水下拖曳系统为研究对象,在前人研究成果的基础上,对拖曳系统做了更深入的研究。文中的拖缆采用Ablow和Schechter提出的模型,用有限差分法进行数值离散。拖体则采用一般形式的带有水平可控翼板和竖直可控翼板的可控制水下拖曳体。 本文根据鱼雷以及水下潜器的稳定性分析方法推导出水下拖曳体的稳定性分析方法。首先以水下拖曳系统的数学运动模型为基础,把运动方程分成纵向运动和横侧向运动分别进行线性化简化,同时对拖曳力进行合理简化,用拉普拉斯变换法求解小扰动方程组,并用李雅普诺夫定理判断拖曳系统的稳定性。 本文通过对以往研究成果的梳理,设计并实现了水下拖曳系统数学仿真平台,并进行了测试。实现了拖缆三维形态模拟、拖曳系统动态耦合分析、拖体稳定性、操纵性分析以及拖曳系统优化设计等功能,程序界面友好,并能实现三维软件数据输入。本平台可以用于水下拖曳系统的仿真和预报。