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

来源：北京航空航天大学学报, 2020, 46(04): 683-690.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0305

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

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。

• 单位
  中国科学院沈阳自动化研究所; 机器人学国家重点实验室; 大连海事大学