36、水下无人航行器推力数值验证与机器人抓手手臂设计

水下无人航行器推力数值验证与机器人抓手手臂设计

在当今科技发展的浪潮中，水下无人航行器（ROV）和机器人技术的研究愈发重要。水下无人航行器在海洋探索、水下作业等领域有着广泛应用，而机器人技术在疫情背景下，对于无接触操作、物品搬运等方面也发挥着关键作用。本文将深入探讨水下无人航行器推力的数值验证以及机器人抓手手臂的设计。

水下无人航行器推力数值验证

• 方法选择 ：对四旋翼无人机螺旋桨运动的两种方法进行了研究比较，同样也对海洋螺旋桨开展了研究，将多参考系（MRF）与任意网格界面或滑动网格技术（AMI）的结果与实验数据进行对比。考虑到计算时间，MRF技术在螺旋桨模拟中更高效，因此本文采用了MRF方法。MRF模型在旋转域中单独计算螺旋桨周围的流场，然后通过接触面上的适当网格界面将其与其余静止流体域连接起来。
• 模型准备 ：使用SOLIDWORKS软件创建简化的CAD模型，用简单几何形状替代复杂特征，避免切向接触。由于ROV关于垂直平面对称，利用对称边界条件仅计算一半几何形状，以减少计算时间。同时，选择合适的大计算域和影响体（BOI）尺寸，以准确捕捉所有流动特征。
• 网格生成 ：运用ANSYS的网格划分模块为模型创建四面体网格。为准确计算压力梯度和螺旋桨周围的流动以计算推力，对螺旋桨叶片、旋转域面和尾流区域进行了细化。在ROV表面创建了五层棱柱层，以更好地捕捉边界层，这对确定阻力至关重要。最终模型的网格包含385万个网格单元。
  | 网格工具 | 尺寸 (mm) | 网格大小 (mm) |
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