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水下航行器是海军装备中重要的舰种，水下航行器的隐蔽性以及水下航行能力对水下航行器来说是极其重要的性能，这与其他敌方舰队作战时具有巨大的威胁性。水下航行器的通气管桅杆是水下航行器在水下进行气体交换时的重要结构，通气管桅杆的性能越好，强度越高，水下航行器的隐蔽性以及水下航行能力越好。为保证水下航行器获得更好的隐蔽性能和水下航行能力，研究通气管桅杆水动力性能，对水下航行器的发展具有重要的意义。
本文结合波浪力理论以及 Morison 公式，对水下航行器的通气管桅杆在不同工况下所受阻力进行测量，并最终校核通气管桅杆的强度。具体的研究工作如下：
第一，研究波浪力理论以及Morison公式，用MATLAB软件对波浪力以及Morison公式进行程序编写，通过程序计算通气管桅杆以0°攻角在水面平静状态、水面波浪状态、水下状态等工况下所受的阻力值，并对仿真结果进行分析。
第二，利用CATIA软件建造通气管桅杆缩比模型，并用ICEM软件对模型进行网格划分，最终用Computational Fluid Dynamics软件计算通气管桅杆在水下0°攻角工况下所受的阻力以及在水下状态10°攻角工况下所受的阻力、升力，并对仿真结果进行分析。
第三，对通气管桅杆在水面平静状态、水面波浪状态、水下状态不同攻角以及低速、中速、高速等工况进行通气管桅杆拖曳水池试验，并对通气管桅杆所受的阻力进行测量，然后对测试结果进行处理分析，最终将试验测试结果与基于波浪力理论、Morison公式的MATLAB程序计算结果以及用Computational Fluid Dynamics软件的计算结果进行对比，得到两种仿真计算结果与试验测试结果比较吻合，说明基于波浪力理论、Morison公式的MATLAB程序与Computational Fluid Dynamics软件对于计算通气管桅杆所受的阻力结果是准确有效的。
第四，运用MATLAB程序及Computational Fluid Dynamics软件计算水下航行器通气管桅杆在不同工况下所受的阻力及升力，并将水下航行器通气管桅杆的仿真计算结果代入ANSYS软件中，对水下航行器模型在受约束、载荷情况下进行强度校核，最终验证水下航行器模型在不同工况下其所受的阻力、波浪力能够满足自身结构的安全稳定性。
本文结合波浪力理论以及 Morison 公式，对水下航行器的通气管桅杆在不同工况下所受阻力进行测量，并最终校核通气管桅杆的强度。具体的研究工作如下：
第一，研究波浪力理论以及Morison公式，用MATLAB软件对波浪力以及Morison公式进行程序编写，通过程序计算通气管桅杆以0°攻角在水面平静状态、水面波浪状态、水下状态等工况下所受的阻力值，并对仿真结果进行分析。
第二，利用CATIA软件建造通气管桅杆缩比模型，并用ICEM软件对模型进行网格划分，最终用Computational Fluid Dynamics软件计算通气管桅杆在水下0°攻角工况下所受的阻力以及在水下状态10°攻角工况下所受的阻力、升力，并对仿真结果进行分析。
第三，对通气管桅杆在水面平静状态、水面波浪状态、水下状态不同攻角以及低速、中速、高速等工况进行通气管桅杆拖曳水池试验，并对通气管桅杆所受的阻力进行测量，然后对测试结果进行处理分析，最终将试验测试结果与基于波浪力理论、Morison公式的MATLAB程序计算结果以及用Computational Fluid Dynamics软件的计算结果进行对比，得到两种仿真计算结果与试验测试结果比较吻合，说明基于波浪力理论、Morison公式的MATLAB程序与Computational Fluid Dynamics软件对于计算通气管桅杆所受的阻力结果是准确有效的。
第四，运用MATLAB程序及Computational Fluid Dynamics软件计算水下航行器通气管桅杆在不同工况下所受的阻力及升力，并将水下航行器通气管桅杆的仿真计算结果代入ANSYS软件中，对水下航行器模型在受约束、载荷情况下进行强度校核，最终验证水下航行器模型在不同工况下其所受的阻力、波浪力能够满足自身结构的安全稳定性。