بررسي عددي حركت شتابدار يك ربات زير آبي و تعيين ضرايب جرم افزوده آن

Numerical Investigation of an Underwater Vehicle Accelerated Motion and Determination of Its Added Mass Coefficients

در اين مقاله روش جديدي جهت استخراج ضرايب جرم افزوده يك ربات زيرآبي پيشنهاد شده است. در اين روش، حركت شتاب دار ربات بصورت عددي شبيه سازي شده و نيروهاي ناشي از سرعت و شتاب آن استخراج و از آنجا ضرايب جرم افزوده محاسبه مي گردد. جهت اعتبار سنجي روش پيشنهادي، ضرايب جرم افزوده يك بيضيگون با استفاده از روش حاضر محاسبه و با نتايج تحليلي موجود براي بيضيگون مقايسه شده است. نتايج عددي حاصله تطابق خوبي با نتايج تحليلي داشته و ميتوان از آن جهت استخراج ضرايب جرم افزوده هندسه هاي پيچيده تر نظير شناور هوشمند زير آبي پژوهشكده علوم و فناوري زيردريا استفاده نمود. نتايج عددي حاصله انطباق قابل قبولي با نتايج تجربي تست هاي مكانيزم حركت صفحه اي انجام شده در پژوهشكده علوم و فناوري زيردريا نشان ميدهد.

In this paper a new method is suggested to calculate added mass coefficients of an underwater vehicle. In this method linear accelerated motion of the underwater vehicle is numerically simulated. Velocity and acceleration related forces, are extracted from the simulation results, from which the added mass coefficients are extracted. In order to validate the obtained results, initially, the added mass coefficients of an ellipsoid are calculated with the use of the present method and compared with the available corresponding analytical results. The obtained results from the suggested numerical method agreed well with those obtained from the analytical method, indicating that the present method can be used to obtain the added mass coefficients of more complicated geometries, including the underwater vehicle model constructed in Subsea Research and Development Centre. In addition, the numerically obtained results agreed well with the experimental results recently obtained, using the Planar Motion Mechanism tests conducted in Subsea Research and Development Centre.