摘要：浮体在自由表面上的拖曳是一种常见的拖曳形式,由于自由表面上物体的运动情况相当复杂,目前对这种拖曳系统的设计和分析一般采用试验的方法。通过理论分析,对球形浮体在自由表面上的匀速直线拖曳运动建立了数学模型,其中对缆绳的分析采用Ablow-Schechter提出的有限差分模型,对球形浮体的分析采用水动力系数法,整个耦合系统用有限差分方法求解。之后,在拖曳水池进行了试验,试验结果表明,这种方法在拖曳速度比较低的情况下能够模拟真实情况,可以用来指导拖曳系统设计。

摘要：针对水下航行器内部受导轨约束的球形救生装备释放后,上浮过程中出现过因导轨与导向装置摩擦力过大发生耦合,导致浮球被导轨卡滞无法释放的问题,建立了导轨约束下球形装备的运动学模型,用欧拉角-三维齐次坐标变换法对球形装备进行了旋转姿态分析、受力计算和仿真,得到水下球形浮体重心位置、导轨和导向装置安装间隙与导向装置受力等主要参数之间的相互关系。对算例浮体进行仿真与试验,试验和仿真与理论推导结果一致,验证了该装备三维旋转姿态和受力分析的合理性和理论推导的正确性,为受导轨约束的深海救生装备设计优化提供了参考依据;同时为受导轨约束的水下浮体上浮这一物理过程的研究进一步提供了理论基础。

摘要：基于波浪能转换原理提出一种新型的球形波浪能发电装置,介绍了该装置的结构、工作原理及特点。利用水动力学软件AQWA对该种新型的球形摆式波浪发电装置进行研究,分析了波浪高度、波浪周期及波浪波动方向等对球形浮体的摆动幅度影响。研究表明:波浪周期是影响响应快慢和波形图宽度的主要因素。波浪越高,波浪周期越短,波动方向与发电装置的支架任意中线所成角度越小,球形浮体的摆动响应越快,摆动幅度越大。以上研究结果为该装置的实际应用提供理论依据。