●叢書前言一
叢書前言二
前言
1緒論
1.1水下機器人及其發展現狀
1.2水下機器人總體設計及水動力學
1.3水下機器人水動力計算與預報方法
1.4水下機器人水動力計算方法研究現狀與趨勢
1.4.1黏性類水動力計算方法研究現狀與趨勢
1.4.2慣性類水動力計算方法研究現狀與趨勢
1.5全書主要內容概述
1.6本章小結
參考文獻
2水下機器人六自由度運動模型
2.1坐標繫及符號體繫
2.1.1國際拖曳水池協會坐標繫及符號體繫
2.1.2隨體坐標繫到速度坐標繫的坐標變換
2.2水動力建模
2.2.1靜力：重力和浮力
2.2.2慣性類水動力
2.2.3黏性類水動力
2.3螺旋槳推力建模
2.4本章小結
參考文獻
3計算流體動力學原理及計算可信度驗證
3.1CFD計算的基本原理和流程
3.1.1CFD計算的基本原理
3.1.2CFD計算的基本流程
3.1.3計算精度驗證的CFD計算對像
3.2流域參數對阻力計算結果的影響
3.2.1流域參數設置的一般原則
3.2.2斜航試驗模擬時流域參數設置
3.3網格參數對阻力計算結果的影響
3.3.1網格劃分概述
3.3.2邊界層網格參數的一般準則
3.3.3面網格和體網格參數分析
3.3.4網格參數建議值總結
3.4本章小結
參考文獻
4基於運動變換的黏性類水動力數值計算方法
4.1黏性類水動力概述
4.1.1黏性類水動力分類
4.1.2黏性類水動力試驗研究方法
4.1.3黏性類水動力CFD計算方法
4.2基於旋轉坐標繫的黏性類水動力計算方法
4.2.1位置力計算方法
4.2.2旋轉力和耦合力計算方法
4.2.3計算方法驗證
4.3基於附加動量源的黏性類水動力計算方法
4.3.1隨體坐標繫下的N-S方程
4.3.2附加動量源
4.3.3計算方法驗證
4.4基於旋轉動量源的黏性類水動力計算方法
4.4.1兩種坐標繫下的N-S方程
4.4.2旋轉動量源
4.4.3計算方法驗證
4.5本章小結
參考文獻
5基於動量源的慣性類水動力數值計算方法
5.1慣性類水動力概述
5.1.1流體慣性力的理論表達
5.1.2水下機器人慣性類水動力表達
5.2圓球體附加質量計算
5.2.1計算設置
5.2.2基於湍流模型的計算驗證
5.2.3基於層流模型的計算驗證
5.2.4圓球體附加質量計算結果小結
5.3橢球體附加質量
5.3.1計算設置
5.3.2λ11和λ33的計算驗證
5.3.3λ55的計算驗證
5.3.4附加質量計算方法總結
5.4本章小結
參考文獻
6水下機器人水動力繫數辨識
6.1水動力繫數辨識原理
6.1.1動力學模型結構與參數估計
6.1.2辨識算法
6.2基於CFD計算的水動力繫數辨識
6.2.1水下機器人實例
6.2.2速度類水動力繫數辨識
6.2.3水動力繫數辨識結果
6.3基於實航試驗的水動力繫數辨識
6.3.1極大似然辨識算法
6.3.2辨識算法測試
6.3.3實航水動力繫數辨識
6.4本章小結
參考文獻
7水下機器人水動力設計與預報案例
7.1水動力計算過程集成
7.1.1水動力計算過程
7.1.2網格劃分流程和流域創建流程
7.1.3流域設置
7.2水下機器人外形參數化設計
7.2.1外形參數化設計概述
7.2.2基於CST方法的曲面表達方法
7.2.3翼身融合體參數化建模
7.3水下機器人水動力計算
7.3.1計算內容
7.3.2光體模型計算與試驗結果及分析
7.3.3含操縱面模型計算結果及分析
7.4運動參數對水動力的影響
7.4.1旋轉角速度影響分析
7.4.2旋轉半徑影響分析
7.4.3攻角影響分析
7.4.4漂角影響分析
7.5本章小結
參考文獻
8水下機器人水動力計算新領域：空化/超空化
8.1水下空化計算方法驗證
8.1.1水下空化計算方法
8.1.2表面壓力繫數驗證
8.1.3空泡尺度驗證
8.2水下自然空化特性研究
8.3水下通氣空化特性的數值計算研究
8.4本章小結
參考文獻
索引
彩圖

本書主要介紹水下機器人水動力學領域的數值計算、操縱性建模與預報的方法，在計算流體動力學計算可信度研究的基礎上，介紹黏性類水動力、慣性類水動力的計算流體動力學計算，以及基於水動力計算的操縱性評價方法。面向水下機器人的設計實例，本書給出基於操縱性模型進行水下機器人運動仿真的算例。本書可供船舶工程、海洋工程、水下工程等相關領域的科研人員、大學教師和研究生，以及從事水下機器人、水中兵器、潛艇、艦船等研究的技術人員參考。