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水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào)
包郵 水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào)
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水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào) 版權(quán)信息
- ISBN：9787508858197
- 條形碼：9787508858197 ; 978-7-5088-5819-7
- 裝幀：平脊精裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：
水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào) 本書(shū)特色
本書(shū)主要介紹了水下機(jī)器人水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值計(jì)算、操縱性建模與預(yù)報(bào)的方法。
水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)主要介紹水下機(jī)器人水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值計(jì)算、操縱性建模與預(yù)報(bào)的方法，在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算可信度研究的基礎(chǔ)上，介紹黏性類水動(dòng)力、慣性類水動(dòng)力的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算，以及基于水動(dòng)力計(jì)算的操縱性評(píng)價(jià)方法。面向水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)例，本書(shū)給出基于操縱性模型進(jìn)行水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真的算例。本書(shū)可供船舶工程、海洋工程、水下工程等相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、大學(xué)教師和研究生，以及從事水下機(jī)器人、水中兵器、潛艇、艦船等研究的技術(shù)人員參考。
水下機(jī)器人水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算與預(yù)報(bào) 目錄
目錄
叢書(shū)前言一
叢書(shū)前言二
前言
1 緒論 1
1.1 水下機(jī)器人及其發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2 水下機(jī)器人總體設(shè)計(jì)及水動(dòng)力學(xué) 5
1.3 水下機(jī)器人水動(dòng)力計(jì)算與預(yù)報(bào)方法 6
1.4 水下機(jī)器人水動(dòng)力計(jì)算方法研究現(xiàn)狀與趨勢(shì) 7
1.4.1 黏性類水動(dòng)力計(jì)算方法研究現(xiàn)狀與趨勢(shì) 7
1.4.2 慣性類水動(dòng)力計(jì)算方法研究現(xiàn)狀與趨勢(shì) 10
1.5 全書(shū)主要內(nèi)容概述 11
1.6 本章小結(jié) 13
參考文獻(xiàn) 13
2 水下機(jī)器人六自由度運(yùn)動(dòng)模型 15
2.1 坐標(biāo)系及符號(hào)體系 15
2.1.1 國(guó)際拖曳水池協(xié)會(huì)坐標(biāo)系及符號(hào)體系 15
2.1.2 隨體坐標(biāo)系到速度坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換 17
2.2 水動(dòng)力建模 19
2.2.1 靜力：重力和浮力 19
2.2.2 慣性類水動(dòng)力 19
2.2.3 黏性類水動(dòng)力 21
2.3 螺旋槳推力建模 27
2.4 本章小結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 28
3 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)原理及計(jì)算可信度驗(yàn)證 29
3.1 CFD計(jì)算的基本原理和流程 30
3.1.1 CFD計(jì)算的基本原理 30
3.1.2 CFD計(jì)算的基本流程 34
3.1.3 計(jì)算精度驗(yàn)證的CFD計(jì)算對(duì)象 35
3.2 流域參數(shù)對(duì)阻力計(jì)算結(jié)果的影響 36
3.2.1 流域參數(shù)設(shè)置的一般原則 36
3.2.2 斜航試驗(yàn)?zāi)M時(shí)流域參數(shù)設(shè)置 37
3.3 網(wǎng)格參數(shù)對(duì)阻力計(jì)算結(jié)果的影響 38
3.3.1 網(wǎng)格劃分概述 38
3.3.2 邊界層網(wǎng)格參數(shù)的一般準(zhǔn)則 39
3.3.3 面網(wǎng)格和體網(wǎng)格參數(shù)分析 42
3.3.4 網(wǎng)格參數(shù)建議值總結(jié) 46
3.4 本章小結(jié) 46
參考文獻(xiàn) 47
4 基于運(yùn)動(dòng)變換的黏性類水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算方法 49
4.1 黏性類水動(dòng)力概述 49
4.1.1 黏性類水動(dòng)力分類 49
4.1.2 黏性類水動(dòng)力試驗(yàn)研究方法 50
4.1.3 黏性類水動(dòng)力CFD計(jì)算方法 52
4.2 基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的黏性類水動(dòng)力計(jì)算方法 52
4.2.1 位置力計(jì)算方法 52
4.2.2 旋轉(zhuǎn)力和耦合力計(jì)算方法 53
4.2.3 計(jì)算方法驗(yàn)證 55
4.3 基于附加動(dòng)量源的黏性類水動(dòng)力計(jì)算方法 59
4.3.1 隨體坐標(biāo)系下的N-S方程 59
4.3.2 附加動(dòng)量源 62
4.3.3 計(jì)算方法驗(yàn)證 62
4.4 基于旋轉(zhuǎn)動(dòng)量源的黏性類水動(dòng)力計(jì)算方法 67
4.4.1 兩種坐標(biāo)系下的N-S方程 68
4.4.2 旋轉(zhuǎn)動(dòng)量源 69
4.4.3 計(jì)算方法驗(yàn)證 70
4.5 本章小結(jié) 77
參考文獻(xiàn) 78
5 基于動(dòng)量源的慣性類水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算方法 79
5.1 慣性類水動(dòng)力概述 80
5.1.1 流體慣性力的理論表達(dá) 80
5.1.2 水下機(jī)器人慣性類水動(dòng)力表達(dá) 81
5.2 圓球體附加質(zhì)量計(jì)算 82
5.2.1 計(jì)算設(shè)置 82
5.2.2 基于湍流模型的計(jì)算驗(yàn)證 85
5.2.3 基于層流模型的計(jì)算驗(yàn)證 88
5.2.4 圓球體附加質(zhì)量計(jì)算結(jié)果小結(jié) 89
5.3 橢球體附加質(zhì)量 90
5.3.1 計(jì)算設(shè)置 90
5.3.2λ11和λ33的計(jì)算驗(yàn)證 92
5.3.3λ55的計(jì)算驗(yàn)證 94
5.3.4 附加質(zhì)量計(jì)算方法總結(jié) 97
5.4 本章小結(jié) 98
參考文獻(xiàn) 99
6 水下機(jī)器人水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí) 100
6.1 水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí)原理 101
6.1.1 動(dòng)力學(xué)模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)估計(jì) 101
6.1.2 辨識(shí)算法 102
6.2 基于CFD計(jì)算的水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí) 102
6.2.1 水下機(jī)器人實(shí)例 102
6.2.2 速度類水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí) 104
6.2.3 水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí)結(jié)果 111
6.3 基于實(shí)航試驗(yàn)的水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí) 112
6.3.1 極大似然辨識(shí)算法 112
6.3.2 辨識(shí)算法測(cè)試 119
6.3.3 實(shí)航水動(dòng)力系數(shù)辨識(shí) 122
6.4 本章小結(jié) 125
參考文獻(xiàn) 125
7 水下機(jī)器人水動(dòng)力設(shè)計(jì)與預(yù)報(bào)案例 127
7.1 水動(dòng)力計(jì)算過(guò)程集成 128
7.1.1 水動(dòng)力計(jì)算過(guò)程 129
7.1.2 網(wǎng)格劃分流程和流域創(chuàng)建流程 129
7.1.3 流域設(shè)置 133
7.2 水下機(jī)器人外形參數(shù)化設(shè)計(jì) 135
7.2.1 外形參數(shù)化設(shè)計(jì)概述 135
7.2.2 基于CST方法的曲面表達(dá)方法 135
7.2.3 翼身融合體參數(shù)化建模 136
7.3 水下機(jī)器人水動(dòng)力計(jì)算 137
7.3.1 計(jì)算內(nèi)容 137
7.3.2 光體模型計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果及分析 139
7.3.3 含操縱面模型計(jì)算結(jié)果及分析 142
7.4 運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)水動(dòng)力的影響 145
7.4.1 旋轉(zhuǎn)角速度影響分析 146
7.4.2 旋轉(zhuǎn)半徑影響分析 147
7.4.3 攻角影響分析 149
7.4.4 漂角影響分析 151
7.5 本章小結(jié) 153
參考文獻(xiàn) 154
8 水下機(jī)器人水動(dòng)力計(jì)算新領(lǐng)域：空化/超空化 155
8.1 水下空化計(jì)算方法驗(yàn)證 155
8.1.1 水下空化計(jì)算方法 156
8.1.2 表面壓力系數(shù)驗(yàn)證 157
8.1.3 空泡尺度驗(yàn)證 171
8.2 水下自然空化特性研究 175
8.3 水下通氣空化特性的數(shù)值計(jì)算研究 178
8.4 本章小結(jié) 182
參考文獻(xiàn) 182
索引 183
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