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仿生拍动水翼的水动力性能研究

论文摘要

本论文的主要工作是在势流理论的基础上,使用基于速度势的面元法对刚性拍动翼的水动力进行了分析研究,编写一套用于估算刚性拍动翼的水动力性能的fortran程序。通过与尾鳍运动的计算结果进行定性的比较,验证了面元法在计算非定常运动的正确性和有效性。同时分析了各个运动参数包括运动的来流速度、运动频率、运动幅值、相位差对拍动翼水动力性能的影响。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 概述
  • 1.2 论文的研究背景及意义
  • 1.3 仿生学的基本概念
  • 1.4 游泳方式的分类
  • 1.5 仿生水下推进机理研究
  • 1.5.1 BCF的机理研究
  • 1.5.2 MPF的机理研究
  • 1.5.3 水翼游动方式机理研究
  • 1.6 国内外仿生推进的水下机器人
  • 1.7 拍动水翼推进的特点
  • 1.8 论文主要内容
  • 第2章 理论基础
  • 2.1 概述
  • 2.2 面元法概述
  • 2.3 面元法理论
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 拍动水翼的数值计算
  • 3.1 坐标系的建立
  • 3.2 面元的划分
  • 3.3 仿生拍动水翼推进原理图
  • 3.4 仿生拍动水翼的计算模型
  • 3.5 基本方程的数值求解
  • 3.6 库塔条件的处理
  • 3.7 物体表面速度的确定
  • 3.8 水动力系数的计算
  • 3.9 收敛条件
  • 3.10 粘性修正
  • 3.11 效率的计算
  • 3.12 计算流程图以及面元数对水动力性能的影响
  • 3.12.1 计算流程及结果
  • 3.12.2 面元数的影响
  • 3.13 本章小结
  • 第4章 拍动水翼水动力性能分析
  • 4.1 验证程序的正确性
  • 4.2 水动力系数计算结果分析
  • 4.2.1 来流速度对水动力系数的影响
  • 4.2.2 拍动频率对水动力系数的影响
  • 4.2.3 相位差对水动力系数的影响
  • 4.2.4 振幅对水动力系数的影响
  • 4.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得科研成果
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/4790f2cea8ca6c65c8994b03.html