基于重叠网格的救生艇抛落入水全过程数值预报方法研究

基于粘流场RANS方程和重叠网格技术耦合求解艇体六自由度运动方程,实现了滑落式救生艇抛落入水的运动数值模拟,建立了准确描述艇体滑行-抛落-入水-上浮全过程的数值预报方法,研究救生艇在入水全过程中的砰击载荷、姿态变化、运动响应和自由面变形.通过楔形体入水运动的试验数据验证了计算方法的准确和有效性.这项研究为救生艇操纵模拟训练系统提供了理论和技术支撑.

仿蟹滑翔机器人水动力外形优化设计

针对一种新型仿蟹滑翔机器人,以提高其升阻比为目标开展外形优化设计研究。对数值方法进行标定,利用计算流体力学(CFD)软件Fine Marine开展仿蟹滑翔机器人初始外形水动力性能计算,给出其阻力和升力曲线;利用CAESES软件对仿蟹滑翔机器人外形进行参数化建模;基于第二代遗传算法开展仿蟹滑翔机器人外形优化计算。结果表明,相比原设计方案,优化后的仿蟹滑翔机器人外形的上浮状态和下潜状态升阻比分别提高了9.46%和7.18%,内部空间体积提升了20.41%。