一种求解水动力系数的建模方法技术

本发明专利技术涉及水下航行器领域，特别是一种求解水动力系数的建模方法，所述方法通过建立一个数值模型、编译速度进口与重叠区域运动函数、和叠加运动控制舵转获取多组工况下力和力矩,以获取位置导数、控制导数等，减少了数值模拟建模和模型三维舵转建模等的工作量，缩短计算时间和尽可能多的获取求解所需的数据，简化了数值建模过程。了数值建模过程。了数值建模过程。

【技术实现步骤摘要】
一种求解水动力系数的建模方法


[0001]本专利技术涉及水下航行器领域，特别涉及求解水动力系数的建模方法。

技术介绍

[0002]水下航行器是一种集多学科高新技术于一体的海洋职能装备。在工程上，水下航行器对控制系统的设计要求较为严格。首先需要考虑水下环境在各个自由度的干扰，其次需要计算的工况较多，计算量较大。
[0003]精确的动力学模型是控制方案能理想运行的前提，获取精确的水动力系数对动力学模型的建立有直接影响。目前已有的测算方法可分为经验分析法(ASE)、实验法(EFD)与计算流体力学法(CFD)。经验分析法的计算过程复杂，仅适用于结构简单的航行器，当航行器结构过于复杂时测算精度会大大降低。实验法成本较高，需要专业的设备和严苛的测试环境，且耗时较长，近年来虽这硬件水平的不断提高，越来越多的研究机构开始用CFD软件测算水动力系数，这种方式较为简便易行，但目前原理和方法并不统一，通常需要专业仪器条件，难以推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种求解水动力系数的建模方法，通过建立一个数值模型，获取多工况下阻力系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种求解水动力系数的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：在CFD软件中导入水下潜器三维模型；根据所述水下潜器三维模型大小建立三维数值水池、能够包裹水下潜器的三维模型以及分别包裹两个控制潜器竖直平面运动的水平舵运动的两个三维模型；包裹两个舵运动的两个三维模型分别与两个舵作减运算，得到第二减域和第三减域，将包裹水下潜器的三维模型与水下潜器三维模型的其它部分作减运算得到第一减域；将三维数值水池、第一减域、第二减域和第三减域分配至区域并创建好交界面；将区域下面的节点选择合适的网格模型和物理模型，并在区域中的三维数值水池中划分好边界条件在第一减域、第二减域和第三减域中设置好网格参数，生成网格；在运动中设置生成DFBI旋转和平移运动节点，定义好6自由度体，将DFBI旋转和平移运动分配给水下潜器；设置叠加运动和叠加运动的坐标系；在速度进口以时间为变量定义分段函数，设置好停止标准中的条件，点击运行以获取不同速度下的阻力值。2.如权利要求1所述的求解水动力系数的建模方法，其特征在于，设置叠加运动和叠加运动的坐标系还包括：在要叠加运动的体周围创建一个区域，在运动下新建运动，选择旋转运动，并在第二减域和第三减域中选择设置好的叠加运动及叠加运动的坐标系。3.如权利要求1或2所述的求解水动力系数的建模方法，其特征在于，在速度进口以时间为变量定义分段函数进行计算，获取不同速度下的阻力值，还包括如下步骤：水下潜器静止不动，在速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：水源可，可伟，邹林，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：