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《潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型研究與仿真分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第37卷第9期2015年9月艦船科學(xué)技術(shù)SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No．9Sep．，2015潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型研究與仿真分析陳志法1，戴余良1，鄧峰1，倪剛2(1．海軍工程大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院，湖北武漢430033；2．中國(guó)人民解放軍92351部隊(duì)，海南三亞527000)摘要：通過對(duì)比分析不同的潛艇運(yùn)動(dòng)方程，得到適用于潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)仿真的數(shù)學(xué)模型，采用分段計(jì)算方法對(duì)潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)橫向水動(dòng)力進(jìn)行建模仿真。分析了潛艇水下定常回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)仿真參數(shù)的變化規(guī)律，結(jié)果與實(shí)艇操縱具有較好的一致性，從而證明了本文所用潛艇數(shù)學(xué)模型和建模仿真方法正確有效。同時(shí)，本文也為下
2、一步研究潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)非線性特征打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：潛艇；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；數(shù)學(xué)模型；仿真中圖分類號(hào)：U661．33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—7649(2015)09—0046—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．09．010MathematicalmodelstudyandsimulationanalysisofsubmarineunderwaterrotarymovementCHENZhi．fal，DAIYu．1ian91，DENGFen91，NIGan92(1．CollegeofPowerandEngineering，NavalUniversity
3、ofEngineering，Wuhan430033，China；2．No．92351UnitofPLA，Sanya527000，China)Abstract：Amathematicalmodelsuitableforsubmarineunderwaterrotarymovementsimulationcanbegotbycomparingandanalyzingdifferentsubmarinemotionequations，thentheyawingforcemodelofsubmarineunderwaterrotarymovementismadeandthesimulationis
4、doneinthesoftwareusingsubsectioncountalgorithm．Themathematicalmodelandalgorithmareceaifiedeffectivebytheanalyzingresultwhichisingoodaccordwiththeparameters’lawofactualsubmarineinsteadyrotarymovementunderwater．Atthesametime，thispaperlaysafoundationforthenonlinearstudyofsubmarineunderwaterrotarymove
5、mentinthefuture．Keywords：submarine；rotarymovement；mathematicalmodel；simulationO引言近些年各國(guó)陸續(xù)提出了發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、維護(hù)海洋權(quán)益的戰(zhàn)略方向．，海軍的地位13益提高，潛艇作為現(xiàn)代海軍的威懾力量之一，其作用也愈顯重要。為了捕捉戰(zhàn)機(jī)、占據(jù)有利位置，或者是快速撒離戰(zhàn)場(chǎng)、有效規(guī)避反潛武器的攻擊，潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成為一種常用的運(yùn)動(dòng)方式，它是潛艇定深直航、變深潛浮和轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)等3種最重要、最基本的運(yùn)動(dòng)方式之一¨。，因此有必要對(duì)其進(jìn)行研究。潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，艇體受力受橫向流影響極大，把潛艇看成一個(gè)剛體，利用潛艇重心處的運(yùn)動(dòng)參數(shù)
6、對(duì)其進(jìn)行求解的傳統(tǒng)方法不再適用，所以本文通過分析對(duì)比不同的運(yùn)動(dòng)方程，得出合理有效的潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，采用分段計(jì)算方法對(duì)潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)橫向水動(dòng)力進(jìn)行建模仿真，重點(diǎn)分析了潛艇水下定常回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)漂角、回轉(zhuǎn)角速度、橫傾角以及縱傾角的變化規(guī)律，為下一步研究潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)非線性特征打下基礎(chǔ)。l潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型研究潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，模型是基礎(chǔ)。目前，世界上對(duì)潛艇運(yùn)動(dòng)模型的研究有很多，1967年美國(guó)泰勒海軍艦船研究與發(fā)展中心(DTNSRDC)在進(jìn)行大量船模試驗(yàn)和實(shí)艇試航的基礎(chǔ)上，發(fā)表了收稿日期：2014—06—05；修回日期：2014—09—22基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(
7、51179196)作者簡(jiǎn)介：陳志法(1990一)，男，碩士研究生，主要從事潛艇操縱與運(yùn)動(dòng)仿真研究。第9期陳志法，等：潛艇水下回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型研究與仿真分析·47·“用于潛艇模擬研究的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)方程”舊1(本文稱其為67方程)，因其具有較高權(quán)威性而被國(guó)際拖曳水池會(huì)議(I’IfrC)所采納，并為廣大研究人員所引用"]。運(yùn)用67方程對(duì)潛艇進(jìn)行研究時(shí)，人們把潛艇看成一個(gè)剛體，利用潛艇重心處的運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)其進(jìn)行求解，其中海軍工程大學(xué)的
