机床与液压

作者：段家佳，赵祉昕，高隆隆，李宝仁

单位：华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院

关键词：水下航行器;垂向冲击载荷;深度控制;耦合效应

基金：国家重点研发计划项目(2016YFC0301204)

针对水下航行器低速巡航工况下存在的深度控制失稳难题，基于计算流体力学（CFD）平台ANSYS Fluent，构建国际标准Suboff AFF-8全尺度模型，系统开展连续4个周期垂向冲击载荷作用下的动态深度响应特性研究。通过建立包含338万非结构化网格的动网格体系，并耦合SSTκ-ω湍流模型与六自由度（6DOF）运动方程，解析水下航行器在垂向冲击过程中的关键流场参数与运动响应。结果表明：水下航行器在冲击载荷作用下呈现显著的深度振荡与艏倾耦合效应，最大垂向位移达到-11.94 m，艏倾角最终增至12.35°；外流场分析结果表明指挥台围壳与尾舵区域的压力分布不对称性是导致艏倾的主要诱因。低速巡航工况下需重点关注垂向冲击载荷与流固耦合效应的协同作用，在工程实践中可采用动态深度控制装置与动态艏倾补偿技术来消除这些影响。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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