[发明专利]开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法

权利要求书

1.一种开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立开架式海洋机器人三维数值模型；

建立试验水池数值模型，并对流体赋予不同的属性及运动学参数来实现对试验水池的数值仿真；

建立数值装配模型，并将所述开架式海洋机器人三维数值模型与试验水池数值模型进行组装；

设定水池拖拽试验的数值仿真参数；

执行水池拖拽试验数值仿真过程，得到不同水流速度以及水流流动方向下的阻力值，以实现开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真。

2.根据权利要求1所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述建立开架式海洋机器人三维数值模型，进一步包括：

仅建立所述开架式海洋机器人的外部特征数值模型，并通过开架式海洋机器人的实体数值模型替代其内部模型。

3.根据权利要求1所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述开架式海洋机器人在x轴方向的最大尺寸定义为所述开架式海洋机器人的长度，所述开架式海洋机器人在y轴方向的最大尺寸定义为所述开架式海洋机器人的宽度，所述开架式海洋机器人在z轴方向的最大尺寸定义为所述开架式海洋机器人的高度。

4.根据权利要求3所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，通过在流体计算软件中建立一块流体域，得到所述试验水池数值模型。

5.根据权利要求4所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述流体域在X轴方向的最大尺寸定义为所述流体域的长度，所述流体域在Y轴方向的最大尺寸定义为所述流体域的宽度，所述流体域在Z轴方向的最大尺寸定义为所述流体域的高度。

6.根据权利要求5所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述流体域的尺寸根据开架式海洋机器人的外部特征进行建立。

7.根据权利要求6所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述流体域的长度为所述开架式海洋机器人长度的5倍，所述流体域的宽度为所述开架式海洋机器人宽度的6倍，所述流体域的高度为所述开架式海洋机器人高度的6倍。

8.根据权利要求1所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述将所述开架式海洋机器人三维数值模型与试验水池数值模型进行组装，进一步包括：

将所述开架式海洋机器人三维数值模型置于所述试验水池数值模型的中心，并且所述开架式海洋机器人三维数值模型的x、y和z轴对应平行于所述试验水池数值模型的X、Y与Z轴。

9.根据权利要求1所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，所述设定水池拖拽试验的数值仿真参数，进一步包括：

根据试验水池的实际物理参数，进行流体密度设置、动力粘度系数设置、流体流入速度设置以及流体流出速度设置。

10.根据权利要求1所述的开架式海洋机器人水池拖拽试验的数值仿真实现方法，其特征在于，在所述水池拖拽试验数值仿真过程中，根据相对速度原理，将所述开架式海洋机器人的运动速度转化为相应的水池数值模型中的水流速度，且所述开架式海洋机器人保持静止。