牛文栋
- 作品数：82 被引量：61H指数：6
- 供职机构：天津大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术文化科学交通运输工程机械工程更多>>
- 一种基于低速、小振幅周期运动CFD数值模拟的水下滑翔机附加质量求解方法被引量：2
- 2022年
- 水下滑翔机在流体中变速运动会带动周围流体一起做变速运动,这一部分流体的质量称为水下滑翔机的附加质量.附加质量对水下滑翔机的动力学行为具有重要影响.本文提出了一种水下滑翔机附加质量求解方法,即利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对水下滑翔机在静止的无黏流体中低速、小振幅周期运动进行数值模拟,进而求得附加质量.使用商用CFD软件STAR-CCM+计算了海燕-L水下滑翔机的附加质量,与基于势流理论的H-S面元法计算结果相差5%以内;与水下滑翔机模型水池试验结果相比,除垂直于水下滑翔机机翼方向的附加质量λ_(22)以外,其他附加质量的相对误差在6%以内,优于常规的平面运动机构试验的CFD数值模拟等其他求解方法.该方法只需要建模一次,在同一个流体域中模拟水下滑翔机的4种运动方式,监控其所受水动力和力矩,即可得到水下滑翔机的附加质量,极大提高了附加质量求解效率.同时,该方法能适用于任意尺寸、形状的水下滑翔机,对不同型号水下滑翔机水动力外形设计、动力学建模都具有较大的参考价值.
- 张连洪张宇航张宇航杨绍琼牛文栋马伟
- 关键词：计算流体动力学
- 一种高机动低阻力水下航行器
- 本发明公开一种高机动低阻力水下航行器，包括头部总成、中部总成和尾部总成，所述的头部总成主要包括多用途的侧向推进器；中部总成包括俯仰调节装置和浮力调节装置；尾部总成包括十字尾舵和尾部螺旋桨。通过变构外壳的调节，可以使侧向推...
- 王延辉孙通帅牛文栋杨绍琼杨明马伟张智燃
- 一种适用于AUV携带的多浮子探测装置
- 本发明公开一种适用于AUV携带的多浮子探测装置，包括外壳、滚筒支撑装置、滚筒旋转装置、小浮子及其释放装置。滚筒支撑装置通过前后滚筒支架把滚筒安装在外壳上；小浮子圆周存储在滚筒对应的孔位中；通过舵机驱动曲柄摇杆机构和棘轮机...
- 牛文栋张智燃王延辉张连洪杨绍琼马伟
- 一种水下AUV用浮力调节及通讯装置
- 本发明公开一种水下AUV用浮力调节及通讯装置，包括通讯舱体、集成天线、内油箱、气囊、气囊压紧环、气囊舱体、后端盖、泵阀气路总成、泵阀油路总成、外油囊总成等。所述的通讯舱体与AUV耐压舱体连接，通过O型圈密封；所述的集成天...
- 王延辉孙通帅杨绍琼牛文栋杨明马伟赵海侗刘汶睿
- 一种基于拓扑优化与数据驱动的水下滑翔机壳体设计方法
- 本发明公开了一种基于拓扑优化与数据驱动的水下滑翔机壳体设计方法，包括以下步骤：S1，建立初始模型，进行网格及设计域划分；S2，建立壳体结构变密度法拓扑优化数学模型；S3，配置拓扑优化求解器并提交计算；S4，判断并提取满足...
- 王延辉赵龙杨明杨绍琼牛文栋马伟孙通帅王鹏
- 一种用于水下航行器的姿态调节超材料隔振器
- 本发明公开了一种用于水下航行器的姿态调节超材料隔振器，属于振动控制与材料工程技术领域，其特征在于，包括外法兰体、内法兰体和超材料隔振部件；所述外法兰体是具有圆形通孔的圆环体，所述外法兰体的内环面圆周均布若干内凹槽；所述内...
- 王延辉杨绍琼兰世泉牛文栋马伟杨明孙通帅
- 一种仿生水下机器人可动头部装置
- 本发明公开一种仿生水下机器人可动头部装置，由从头到尾依次相连的若干节连接单元组成，位于尾部的连接单元与驱动装置连接，所述连接单元由柔性外皮、骨架和关节组成，每个连接单元内的骨架与关节相连；位于头部的连接单元的骨架为圆顶结...
- 刘玉红刘双涛王树新王延辉杨亚楠牛文栋
- 受最速降线启发的水下滑翔机运动轨迹设计
- 2024年
- 水下滑翔机作为一种低能耗海洋探测平台,近年来受到广泛关注。随着技术日渐成熟,滑翔机应用场景持续拓展。面向水下定点探测任务,受最速降线问题中物块驱动原理启发,研究了滑翔机运动轨迹创新设计方案。在水流强度较大浅水区域,滑翔机将净浮力调为较大值,获得足够速度,快速通过该区域,保证运动精度。在水流强度较弱深水区域,滑翔机将净浮力调为较小值,同时调节可动质量块位置、减小俯仰角,获得足够水平位移。在此基础上,基于动力学模型和第二代非劣排序遗传算法开展了滑翔机控制参数优化以确定最优轨迹设计方案,优化目标是最小化滑翔机到达目标探测区域的位置误差和能耗,约束条件是位置误差和运动时长不超过许用值。以“海燕II”水下滑翔机为研究对象开展仿真研究,数值算例表明,所提出轨迹设计方案比滑翔机传统工作模式更适合水下定点探测任务。
- 吴宏宇牛文栋宋扬郝宇星王树新阎绍泽
- 关键词：动力学分析
- 一种小型水下航行器的燃料电池混合动力系统
- 本发明公开了一种小型水下航行器的燃料电池混合动力系统，包括空冷自增湿氢质子交换膜燃料电池、氢气供应单元、氧气供应单元、控制器、排放物处理单元、辅助电源单元、单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器；氢气供应单元和氧气供...
- 杨绍琼叶煌杰王延辉孙通帅杨明马伟牛文栋王鹏
- 一种小型连续剖面深渊探查型水下滑翔机
- 本发明公开一种小型连续剖面深渊探查型水下滑翔机，包括前导流罩、抛弃装置、耐压舱、后导流罩和机翼，前导流罩和后导流罩内分别放置有硅油囊；抛弃装置包括抛弃浮子、抛载重物、塑料转换板、浮子底座和抛载重物底座，塑料转换板上设有导...
- 王树新王延辉杨绍琼孙相岩王鹏张连洪牛文栋马伟
