文献类型：学位论文

作　　者：李小涛

导　　师：佘湖清

授予单位：中国舰船研究院

授予学位：硕士

学位年度：2014

语　　种：中文

摘　　要：波浪滑翔器是一种新型的无人自主海洋观测装备，由水面浮体、水下滑翔体和柔性体缆索三部分组成。它的运动机理是将波浪在表层和深层水质点振幅差引起的波浪能差直接转换为波浪滑翔器的前进动能。属利用海洋能的创新型设备，在民用和军事两方面都有着非常重要的研究意义和使用价值。 波浪滑翔器是一个微动力系统，本文基于Airy微振幅波理论，以合理、高效利用波浪能为目标，结合应用海域的典型波浪波长，通过对波浪滑翔器的推进动力量化分析，初步选取了波浪滑翔器的总体外形参数。本文给出了水面浮体和水下滑翔体的流体线型设计，通过流体动力分析，研究了水面浮体的动稳性，以及翼板翼型和翼板对数对水下滑翔体流体特性的影响，验证了波浪滑翔器结构设计符合低阻高稳定的要求。 为预测波浪滑翔器的运动性能，本文通过ADAMS和MATLAB模型相结合的方法实现了其建模和运动仿真分析。波浪滑翔器不同于常规水面船只或水下航行器，它可视为一个由水面船只和水下滑翔机组成的一个相互关联的多体结构，因此，其建模和分析过程要比常规水面船只或水下航行器更为复杂。通过对波浪滑翔器水面浮体、水下滑翔体和连接缆索分别建立数学模型，在明确输入和边界条件的基础上，借助多体动力学分析软件ADAMS和数学计算工具MATLAB进行联合分析求解，建立波浪滑翔器的整体模型 基于波浪滑翔器联合仿真模型，对波浪滑翔器的缆索长度和翼板对数进行了计算分析和择优选取;最后研究了波浪滑翔器在一级低海况下的运动可行性，常规三级海况下的航行性能及极端九级海况下的生存能力。分析结果表明，波浪滑翔器的总体设计是可行的，研究成果也对波浪滑翔器的工程设计具有重要的指导作用。

关 键 词：波浪滑翔器  多体动力学 ADAMS-MATLAB  柔性缆索  波浪能

分 类 号：U661]