水下无人航行器折叠气囊充气展开特性模拟

• 作者: 孙潘 李斌 温金鹏 张晓光
• 来源期刊: 兵工学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水下无人航行器 折叠气囊 充气展开 助浮 折叠建模 有限元模型 初始矩阵法
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 页码范围: 2540-2549
• 页数: 10页
• 分类号: TJ630.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.12.020

摘要

为深入了解水下航行器助浮折叠气囊的充气展开行为,对水下环形折叠气囊的充气展开特性进行相关研究.基于初始矩阵法,建立环形助浮折叠气囊的有限元模型.基于控制体积方法,采用有限元分析软件LS-DYNA进行折叠气囊的展开仿真计算.通过与地面展开试验的初步对比,验证气囊环向折叠建模方法的有效性.考虑不同水深带来的外部压力效应不同,进一步分析充气压力、充气管径、水深、环境热交换等设计参数对水下折叠气囊展开过程的影响.结果 表明:气囊极限工作深度随充气压力的升高而线性增加;充气时间随充气管径的增加而减小;环境与展开系统的传热作用主要发生在气囊与环境之间,在气囊与气瓶充气平衡后进行,气囊完全展开的时间随着传热系数增加而减小.