AUV自航对接的类物理数值模拟

作     者：吴利红 王诗文 封锡盛 李一平 刘开周 WU Lihong;WANG Shiwen;FENG Xisheng;LI Yiping;LIU Kaizhou

作者机构：大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116026 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2020年第46卷第4期

页      面：683-690页

核心收录：

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC0305901) 机器人学国家重点实验室开放课题(2016-O04) 中央高校基本科研业务费专项资金(3132017030) 

主　　题：自主水下机器人(AUV) 水下对接 类物理数值模拟 动网格 自航 

摘      要：为了预报dock对自主水下机器人(AUV)水动力性能的影响,提高AUV水下对接成功率,提出一种多块混合网格结合动态层方法和用户自定义函数(UDF)的方法,应用于基于离散螺旋桨的AUV自航对接的类物理数值模拟。所提方法采用移动子区域代替传统的移动边界,可提高数值计算效率。在验证了AUV自航试验速度的基础上,对AUV自航对接的水动力和流场进行分析。结果表明,AUV在螺旋桨定转速300 r/min推进作用下,自航对接时间约16 s,终端速度为0.75 m/s。对接速度满足对接碰撞需求。dock对AUV运动影响:在对接井口B点之前起阻碍作用,在B点之后起吸附作用。AUV对接阻力增加2.4%,增幅小,可实现与dock对接。