螺旋推进式水下机器人机械结构设计-原创机械毕业设计资料-创新设计

3.0 闻远设计 2023-08-10 38 4 8.62MB 47 页 50光币

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螺旋推进式水下机器人机械结构设计

摘要

近年来，有关有缆遥控型水下机器人的研究在我国的水下航行器领域越来越火

热，越来越多的国有企业在新政策的鼓励与支持下大力开展了关于水下机器人的研

究，使我国的水下机器人领域慢慢走向国际先进行列，在海洋工程学、生物学等领域

发挥了重要作用。本文开展设计研究的是一种拥有多自由度的翻转式观察级 ROV，

旨在通过此类 ROV 的设计，提高我国 ROV 领域的产业创新和科技创新能力，进而

探索我国 ROV 市场的新方向。

本文基于有限元软件的仿真模拟计算，对整体框架进行了有限元分析，ROV 本

体框架和耐压舱体的进行了网格划分和结构强度校核，并利用 solid work 软件进行

了虚拟装配，基于 CFD 的方法建立起了 ROV 的动力学模型，进行了 ROV 的水动力

学计算和运动数值仿真，在经过这一系列的模拟计算后，确认 ROV 在结构和功能方

面的可行性，最后根据设计好的方案进行零部件的图纸加工，制作样机，最后进行

各模块的结构和功能测试，通过水池等试验，模拟其作业环境，最后得出数据，证

明本文所设计的 ROV 的可使用性。

关键词：ROV；模块化；有限元分析；动力学模型

Abstract

In recent years, the research on cable remote-controlled underwater robots has

become more and more hot in the field of underwater navigation in China, more and more

state-owned enterprises have vigorously carried out research on underwater robots with the

encouragement and support of new policies, so that the field of underwater robots in China

slowly moved into the international advanced ranks, playing an important role in marine

engineering, biology and other fields.

In this paper, the design research is a kind of flip observation-grade ROV with

multiple degrees of freedom, aiming to improve the industrial innovation and scientific and

technological innovation ability in the field of ROV in China through the design of such

ROV, and then explore the new direction of China's ROV market

Based on the simulation simulation calculation of finite element software, this paper

analyzes the finite element of the whole frame, the ROV body frame and the pressure-

resistant chamber are meshed and the structural strength is cored, and the virtual assembly

is carried out by the solid work software, the dynamic model of ROV is established based

on the CFD method, the hydrodynamic calculation and motion numerical simulation of

ROV are carried out, and the feasibility of ROV in structure and function is confirmed

after this series of simulation calculations. Finally, according to the designed scheme, the

drawing processing of components, the production of prototype, and finally the structure

and function test of each module, through the pool and other tests, simulation of its

operating environment, and finally obtained data to prove the usability of the ROV

designed in this paper.

Keywords: ROV; Finite element analysis; Simulation calculations; Dynamic model

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摘要：

螺旋推进式水下机器人机械结构设计摘要近年来，有关有缆遥控型水下机器人的研究在我国的水下航行器领域越来越火热，越来越多的国有企业在新政策的鼓励与支持下大力开展了关于水下机器人的研究，使我国的水下机器人领域慢慢走向国际先进行列，在海洋工程学、生物学等领域发挥了重要作用。本文开展设计研究的是一种拥有多自由度的翻转式观察级ROV，旨在通过此类ROV的设计，提高我国ROV领域的产业创新和科技创新能力，进而探索我国ROV市场的新方向。本文基于有限元软件的仿真模拟计算，对整体框架进行了有限元分析，ROV本体框架和耐压舱体的进行了网格划分和结构强度校核，并利用solidwork软件进行了虚拟装配，基于CFD的...

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