Luận văn Thạc sĩ Cơ kỹ thuật: Ứng dụng phương pháp lọc kalman hiệu chỉnh bài toán vật thể chuyển động dưới nước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> NGUYỄN VĂN TÙNG<br /> <br /> ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP LỌC KALMAN<br /> HIỆU CHỈNH BÀI TOÁN<br /> VẬT THỂ CHUYỂN ĐỘNG DƢỚI NƢỚC<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ KỸ THUẬT<br /> <br /> Hà Nội – 2018<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> NGUYỄN VĂN TÙNG<br /> <br /> ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP LỌC KALMAN<br /> HIỆU CHỈNH BÀI TOÁN<br /> VẬT THỂ CHUYỂN ĐỘNG DƢỚI NƢỚC<br /> <br /> Ngành: Cơ kỹ thuật<br /> Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật<br /> Mã số: 8520101.01<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ KỸ THUẬT<br /> <br /> NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TẤT THẮNG<br /> <br /> Hà Nội – 2018<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan luận văn “Ứng dụng phương pháp lọc Kalman hiệu chỉnh bài<br /> toán vật thể chuyển động dưới nước là c ng tr nh nghiên c u c a ản th n<br /> h<br /> <br /> ng<br /> <br /> n c a TS. N<br /> <br /> ễn Tất Thắng C c tài li u đ<br /> <br /> cs<br /> <br /> is<br /> <br /> ng đ u c ngu n gốc<br /> <br /> r ràng và đ c ghi trong ph n tài li u tham khảo Số li u t nh to n và k t quả c a<br /> luận văn hoàn toàn trung th c N u sai tôi xin ch u hoàn toàn tr ch nhi m và c c h nh<br /> th c k luật c a nhà tr ng<br /> <br /> Tác giả<br /> <br /> Nguyễn Văn Tùng<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn các th y, c gi o đã tham gia giảng dạy và đào tạo<br /> trong th i gian tôi học tập tại khoa Cơ học kỹ thuật và T động h a, tr<br /> <br /> ng Đại học<br /> <br /> Công ngh – ĐHQG HN Đặc bi t tôi xin bày tỏ lòng bi t ơn ch n thành t i TS.<br /> Nguyễn Tất Thắng và các cộng s đã tận t nh h<br /> văn này<br /> <br /> ng d n, giúp đỡ tôi hoàn thành luận<br /> <br /> Tác giả<br /> <br /> Nguyễn Văn Tùng<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> MỞ ĐẦU.................................................................................................................................... 1<br /> Chƣơn 1 – Tổng quan chuyển độn tron môi trƣờn nƣớc của vật thể dạng mảnh ...... 3<br /> 1.1. Đặc điểm chuyển động vật thể dạng mảnh khi có hi u ng khoang rỗng .......................... 3<br /> 1.1.1. Ngu n gốc, ản chất c a hi u ng khoang rỗng ........................................................ 3<br /> 1.1.2. Hi u ng khoang rỗng c a vật thể dạng mảnh di chuyển<br /> 1.1.3.<br /> <br /> in<br /> <br /> c ........................ 4<br /> <br /> ạng chuyển động c a vật thể dạng mảnh trong khoang rỗng .................................. 6<br /> <br /> 1.2. T nh h nh nghiên c u v chuyển động<br /> <br /> in<br /> <br /> c c a vật thể dạng mảnh ......................... 7<br /> <br /> 1.2.1. C c nghiên c u điển h nh v chuyển động<br /> i n c c a vật thể v i hi u ng<br /> khoang rỗng c a c c t c giả n c ngoài ................................................................................ 7<br /> 1.2.2. C c nghiên c u điển h nh v chuyển động<br /> i n c c a vật thể v i hi u ng<br /> khoang rỗng c a c c t c giả trong n c .............................................................................. 10<br /> Chƣơn 2 – Mô hình mô tả chuyển động của vật thể tron môi trƣờn nƣớc khi có<br /> khoang rỗng xuất hiện............................................................................................................ 12<br /> 2.1. M h nh động l c học vật thể chuyển động trong khoang rỗng ....................................... 12<br /> 2.2. M h nh động l c học dòng chảy (n<br /> <br /> c) xung quanh vật thể .......................................... 16<br /> <br /> 2.2.1. Mô hình dòng hỗn h p (Mixture model) ................................................................. 16<br /> 2.2.2. Mô hình dòng chảy rối Realizable k – ε ................................................................... 17<br /> 2.2.3. Mô hình khoang rỗng (Cavitation model)................................................................ 19<br /> Chƣơn 3 – Ứng dụn phƣơn pháp lọc Kalman vào bài toán vật thể chuyển độn dƣới<br /> nƣớc có sự xuất hiện khoang rỗng ........................................................................................ 20<br /> 3.1. Gi i thi u v ph ơng ph p lọc Kalman ............................................................................ 20<br /> 3.1.1. Ph ơng ph p lọc Kalman cổ điển ............................................................................ 20<br /> 3.1.2. Ph ơng ph p lọc Kalman phi tuy n ......................................................................... 22<br /> 3.2. K t h p bộ lọc Kalman SEIK v i ANSYS Fluent ............................................................ 27<br /> 3.3. Mô hình mô phỏng trên ANSYS Fluent ........................................................................... 29<br /> 3.3.1. Xây d ng l<br /> <br /> i tính toán ........................................................................................... 29<br /> <br /> 3.3.2. Thi t lập trên ANSYS Fluent ................................................................................... 31<br /> Chƣơn 4 – Kết quả tính toán với mô hình số kết hợp ....................................................... 35<br /> 4.1. Vận tốc chuyển động trong khoang rỗng c a vật thể........................................................ 35<br /> 4.1.1. So sánh v i giá tr tham khảo giả đ nh ..................................................................... 35<br /> 4.1.2. So sánh v i th c đo liên t c ..................................................................................... 36<br /> 4.1.3. So sánh v i th c đo gi n đoạn ................................................................................. 37<br /> 4.2. K t quả mô phỏng s hình thành khoang rỗng bao quanh vật thể .................................... 38<br /> KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 41<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 42<br /> DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN<br /> VĂN ......................................................................................................................................... 44<br /> PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 45<br /> <br />