基于Ansys Workbench+CAD的水下自主航行器（水下机器人）本体结构设计

   1.3课题主要内容
   1.3.1 研究目的

   完成水下自主航行器的本体结构设计，搭建水下探测传感器的运行平台，进行浅水淡水域水下自主航行器本体结构的通用化、 模块化  的研究，确定在多种功能要求下的通用AUV总结构框架的最优设计。

   研究水下自主航行器的整体结构设计，采用通用型的设计，方便控制、导航以及能源等模块的加入以及拓展，为日后海洋大学的水下自主航行器的结构研究提供参考样本，及其他部分的研究提供搭载平台。

   1.3.2 研究内容

   课题的主要研究内容为：

   （1）AUV主体的具体几何参数设计、三维设计、仿真分析。

   （2）AUV推进方式设计，确定动力源以及传动方式，选用相关零部件。

   （3）AUV舵机系统设计，设计传动方式、连接方式以及AUV的运动控制方式。

   （4）AUV观察窗设计，传感器舱的设计。

   （5）AUV动密封方式的研究与设计，应用于AUV主壳体连接处，以及推进系统、舵机系统与观察窗部位。

   （6）关键部位的强度校核以及AUV 整体的  流体分析。

   本文主要用到结构分析、流体分析以及强度校核设计等知识，因此采用理论分析与计算机仿真结合的方式研究。

   1.3.3拟解决的关键问题

   本课题研究水下自主航行器的结构设计，运用机械学的知识拟采取多种方案取优，并通过ansys等相关软件进行AUV的流体分析。主要设计水下自主航行器的结构，对于水下自主航行器的结构形体设计，研究外部形态设计，多重考虑水压等因素；设计内部空间划分，为水下自主航行器搭载其他系统预留空间。

   拟解决的关键问题：

   （1）耐压舱壁厚的优化设计。

   （2）关键部件的强度校核。

   （3）AUV结构的通用化设计。

   1.3.4 研究方法

   本课题研究AUV的结构，该机器运作时具有多个系统共同工作，包括推进器系统、舵、耐压壳、 控制系统  、能源系统、导航系统、传感器系统、螺旋桨推进器，各个系统具有多种选择方案，例如推进器系统使用螺旋桨装置、喷水装置或者矢量装置等。对于AUV以具体功能为单位进行分析，合理安排设备内外空间；通过优化设计对不同方案组合选优创建本体结构模块划分与设计。利用相关软件进行强度与刚度的校核。

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