文章标题：二阶stokes波作用下水下机器人载体结构稳定性分析

文章作者：黄家宁, 韩江桂
关 键 字：水下机器人;二阶stokes;水流力;波浪力
文章摘要：基于模块化设计思想，设计一种以桁架结构为主体并可搭载和输送水下机器人及辅助设备进行水下作业的载体结构。要求载体结构在伴随着风、浪、流等联合作用复杂多样的海洋环境中，不仅安全、稳定可靠而且结构简单实用且便于储藏。根据《海岸动力学》波浪调研报告，选取发生频率较高的二阶stokes波浪参数，利用Ansys基于边界造波法实现入口处波浪扰动，采用VOF计算方法实现自由液面的追踪并通过阻尼消波技术实现二阶stokes波浪数值模拟，完成波流作用下载体结构受力仿真分析。对载体结构的关键部位进行结构响应特性分析，采用Block Lanzcos法对整体结构进行模态分析，此外将波浪力时程施加于载体结构，进行结构瞬态动力分析，获得在未安装吸盘与安装吸盘时的位移和应力时程曲线并对曲线极值进行分析，验证水下机器人载体结构的稳定性和可靠性。