基于SUBOFF模型的輕質(zhì)量小型超高速水下航行體的外形結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

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摘要：超高速航行體的外形結(jié)構(gòu)是水介質(zhì)阻力的主要影響因素。在航行體最大直徑50 mm、材料45# 鋼（密度7.85 g/cm3）、質(zhì)量1.0～1.2 kg的限定條件下，基于SUBOFF模型通過粒子群優(yōu)化算法獲得航行體首部、中間和尾部3部分長度范圍均為30～40 mm；采用數(shù)值模擬和理論分析相結(jié)合的研究方法分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對航行速度和流阻系數(shù)的影響，結(jié)果表明當(dāng)中間長度為30 mm、首部長度為35～40 mm、尾部長度為30 mm和40 mm時(shí)，航行速度衰減緩慢，流阻系數(shù)較?。徊捎肈esign-Expert軟件對外形結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，方差分析表明首部、中間和尾部長度3個(gè)因素敏感性次序?yàn)槭撞块L度＞尾部長度＞中間長度，通過響應(yīng)面分析得到最佳外形結(jié)構(gòu)參數(shù)組合為首部長度40 mm、中間長度30 mm、尾部長度30 mm，經(jīng)驗(yàn)證其流阻系數(shù)（2.53×104）最小，優(yōu)化結(jié)果合理。（剩余13333字）