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《拖曳式線列陣聲納非線性水動力學(xué)特性數(shù)值研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、U661公開分類號：____________密級：______________ＵＤＣ：____________單位代碼：11646______________碩士專業(yè)學(xué)位論文論文題目：拖曳式線列陣聲納非線性水動力學(xué)特性數(shù)值研究學(xué)號：_________________________1211084019姓名：_________________________張洋工程碩士專業(yè)學(xué)位類別：________________________船舶與海洋工程專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域：________________________海運(yùn)學(xué)院學(xué)院：____________
2、_____________朱克強(qiáng)指導(dǎo)教師：_________________________合作導(dǎo)師：_________________________夏峰論文提交日期：2015年04月23日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeANumericalStudyonNonlinearHydrodynamicCharacteristicsofCable-towedAcousticArrayCandidate：ZhangYangSupervisors：ProfessorZhuK
3、eqiangFacultyofMaritimeandtransportationNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINAApril23,2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得寧波大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)
4、法律責(zé)任。簽名：___________日期：____________關(guān)于論文使用授權(quán)的聲明本人完全了解寧波大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定）簽名：___________導(dǎo)師簽名：___________日期：____________寧波大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文拖曳式線列陣聲納非線性水動力學(xué)特性數(shù)值研究摘要拖曳式線列陣聲納是廣泛應(yīng)用于工業(yè)、科研和國防的一種水下高技術(shù)密集型裝備，研究其水
5、動力學(xué)特性是拖曳式線列陣聲納系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用的基礎(chǔ)。本文采用數(shù)值手段研究了兩種形式的拖曳式線列陣聲納（單線陣和多線陣）的非線性水動力學(xué)特性，主要工作如下：1)首先概述了拖曳式線列陣聲納，綜述了水下纜索動力學(xué)的研究現(xiàn)狀，對比并評價了主流的纜索動力學(xué)建模方法。2)基于微元法，分別采用歐拉角和歐拉參數(shù)兩種表示方法，在拉格朗日坐標(biāo)系下推導(dǎo)了考慮彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度以及幾何、材料、邊界、載荷等多種非線性因素的三維纜索動力學(xué)偏微分控制方程組。3)編寫了求解該拖纜動力學(xué)控制方程的Matlab程序?；谟邢薏罘謆oxscheme對控制方程組進(jìn)行有限差分離散，列出線
6、列陣首尾兩端邊界條件，編寫了松弛法求解偏微分方程組邊值問題的求解程序。4)分析了單線陣的水動力學(xué)性能?；诰帉懙腗atlab代碼，計(jì)算了單線拖曳陣在穩(wěn)態(tài)直航、360°回轉(zhuǎn)時的動力響應(yīng)，對拖速、海流、回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù)做了敏感性分析。首次提出了閉環(huán)效應(yīng)和閉環(huán)半徑的概念來分析拖線陣的回轉(zhuǎn)特性。5)初步分析了多分枝拖曳線列陣的水動力學(xué)性能。以O(shè)rcaflex為工具，建立了一個比較初步的左右對稱型四分枝拖曳線列陣模型，分析了拖速、波高對穩(wěn)態(tài)直航時該系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響。通過上述研究，得到的主要結(jié)論如下：1)有限差分纜索動力學(xué)模型中，歐拉參數(shù)表達(dá)法可以避
7、免歐拉角法在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中可能造成的奇異性問題，此外納入了非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，可使纜索模型更具一般性。2)穩(wěn)態(tài)直航工況下，拖速對多線陣動力學(xué)性能的影響與對單線陣動力學(xué)性能的影響趨勢相似。波浪會減小多線陣各列陣之間的間距，減弱系統(tǒng)的展開程度。3)靜水條件下，拖速降低到一定程度時，拖線陣深度進(jìn)入回轉(zhuǎn)工況后呈先下降后上升的V型變化。當(dāng)回轉(zhuǎn)半徑增加，這種V型變化趨勢將隨回轉(zhuǎn)半徑的增大而減弱。拖線陣的閉環(huán)半徑隨著拖船回轉(zhuǎn)半徑減小而減小。I拖曳式線列陣聲納非線性水動力學(xué)特性數(shù)值研究4)在單線陣的回轉(zhuǎn)機(jī)動中，海流的引入會使張力、深度等參數(shù)產(chǎn)生振動現(xiàn)象；
8、深度和張力的震蕩頻率均隨著回轉(zhuǎn)半徑減小而增大；深度的振幅隨回轉(zhuǎn)半徑的減小而增大，而張力的振幅隨回轉(zhuǎn)半徑減小而減小。5)海流會降低拖線陣的閉環(huán)半徑，降低程度與流速大小呈正比；海流的
