本文關(guān)鍵詞：螺旋槳水彈性振動(dòng)及噪聲分析

  更多相關(guān)文章： 螺旋槳 水彈性分析 振動(dòng)及噪聲

【摘要】：螺旋槳處于水介質(zhì)中,由于水介質(zhì)是重流體,其聲速及密度均大于空氣,不能簡(jiǎn)單的解耦進(jìn)行計(jì)算�；谒畯椥岳碚�,采用結(jié)構(gòu)有限元法、計(jì)算流體力學(xué)方法和聲學(xué)有限元法,對(duì)螺旋槳流固耦合的水動(dòng)力特性、靜力特性、動(dòng)力特性以及聲學(xué)特性進(jìn)行分析,具體內(nèi)容如下：對(duì)螺旋槳進(jìn)行三維建模,將計(jì)算流體力學(xué)方法和結(jié)構(gòu)有限元法結(jié)合,對(duì)某船螺旋槳各個(gè)工況進(jìn)行數(shù)值模擬。給出了耦合及非耦合作用下敝水特性曲線,與圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果基本吻合。采用耦合及非耦合所得兩組數(shù)據(jù)差別不大,二者均可滿足工程要求。采用結(jié)構(gòu)有限元法,提取流體計(jì)算所得結(jié)果,對(duì)螺旋槳靜力特性進(jìn)行計(jì)算分析。給出了螺旋槳表面壓力分布等值線圖,以及等效應(yīng)力和總變形量隨槳葉半徑變化的關(guān)系曲線。結(jié)果表明采用耦合及非耦合方法所得應(yīng)力應(yīng)變分布基本一致,最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在槳葉隨邊靠近槳轂處,葉梢位置變形最大�？紤]流固耦合作用所得等效應(yīng)力和總變形量峰值較大,計(jì)算結(jié)果差距隨著進(jìn)速系數(shù)的增大而增大�？紤]流體作用對(duì)螺旋槳自振特性的影響,并研究預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響。對(duì)螺旋槳進(jìn)行了干、濕兩種狀態(tài)下有限元分析。給出了各階固有頻率的變化曲線及振型。預(yù)應(yīng)力作用使得固有頻率升高,而對(duì)結(jié)構(gòu)振型沒(méi)有變化。水的耦合作用使得固有頻率降低,同時(shí)也減弱了預(yù)應(yīng)力作用,濕模態(tài)頻率漲幅相比干模態(tài)較小。對(duì)動(dòng)水中螺旋槳脈動(dòng)流誘發(fā)的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行研究。計(jì)算了非均勻進(jìn)流條件下螺旋槳激振力,并進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)及聲學(xué)分析。給出了螺旋槳時(shí)域及頻域上水動(dòng)力系數(shù)、位移、等效應(yīng)力及表面聲壓響應(yīng)曲線。螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周,激振力在時(shí)域上呈4個(gè)周期波動(dòng),與槳葉數(shù)對(duì)應(yīng),在頻域上一階葉頻處具有明顯的峰值。總變形量及等效應(yīng)力響應(yīng)幅值均發(fā)生在一階固有頻率處,水中幅值比空氣中大。螺旋槳表面聲壓幅值發(fā)生在螺旋槳吸力面槳葉中部,二階固有頻率處。
【關(guān)鍵詞】：螺旋槳 水彈性分析 振動(dòng)及噪聲
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U661.44;U664.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-14
• 1.2.1 浸水結(jié)構(gòu)水彈性振動(dòng)研究進(jìn)展11-12
• 1.2.2 浸水結(jié)構(gòu)噪聲研究進(jìn)展12-13
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析13-14
• 1.3 本論文的主要研究工作14-16
• 第2章 螺旋槳水彈性振動(dòng)分析16-27
• 2.1 引言16-17
• 2.2 理論背景17-20
• 2.3 有限元模型及邊界條件20-23
• 2.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析23-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 流固耦合作用對(duì)螺旋槳強(qiáng)度影響的研究27-40
• 3.1 引言27-28
• 3.2 理論背景28-31
• 3.2.1 計(jì)算流體力學(xué)基本理論28-29
• 3.2.2 湍流模型的選擇29-31
• 3.3 CFD計(jì)算模型31-32
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析32-38
• 3.4.1 流固耦合作用對(duì)水動(dòng)力的影響32-33
• 3.4.2 螺旋槳葉面壓力分布33-36
• 3.4.3 螺旋槳的應(yīng)力分布36-37
• 3.4.4 螺旋槳的變形分析37-38
• 3.4.5 誤差分析38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第4章 預(yù)應(yīng)力對(duì)振動(dòng)特性影響的研究40-49
• 4.1 引言40
• 4.2 理論背景40-42
• 4.2.1 應(yīng)力剛化效應(yīng)40-41
• 4.2.2 攝動(dòng)模態(tài)分析41-42
• 4.3 有限元模型及邊界條件42-43
• 4.4 數(shù)值模擬結(jié)果43-48
• 4.4.1 水動(dòng)力載荷對(duì)于、濕模態(tài)頻率影響43-45
• 4.4.2 離心力對(duì)于、濕模態(tài)頻率影響45-46
• 4.4.3 預(yù)應(yīng)力對(duì)干、濕模態(tài)振型影響46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 螺旋槳振動(dòng)響應(yīng)及噪聲分析49-66
• 5.1 引言49
• 5.2 理論背景49-51
• 5.2.1 螺旋槳激振力49
• 5.2.2 瞬態(tài)響應(yīng)分析49-51
• 5.2.3 聲學(xué)有限元法51
• 5.3 數(shù)值計(jì)算方法51-54
• 5.3.1 螺旋槳脈動(dòng)壓力計(jì)算51-53
• 5.3.2 螺旋槳振動(dòng)響應(yīng)分析53
• 5.3.3 螺旋槳振動(dòng)噪聲分析53-54
• 5.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析54-64
• 5.4.1 螺旋槳非定常流場(chǎng)計(jì)算54-56
• 5.4.2 螺旋槳振動(dòng)響應(yīng)56-61
• 5.4.3 螺旋槳振動(dòng)噪聲61-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 吳利紅;董連斌;許文海;;基于MATLAB和ProE的螺旋槳三維建模[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

2 熊家敏,趙德有,馬駿;螺旋槳槳葉固有動(dòng)力特性方法研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2000年06期

3 陳香林;張立翔;閆華;;應(yīng)力剛化及流體壓縮性對(duì)混流式水輪機(jī)葉片動(dòng)力特性的影響分析[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2005年06期

4 蘇玉民;竇鳳祥;劉業(yè)寶;崔桐;;螺旋槳無(wú)空泡噪聲的研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2013年05期

5 賀偉;李廷秋;李子如;;基于VBA的螺旋槳流固耦合數(shù)值模擬[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2014年06期

6 孫興華;王躍方;郭婷;;離心泵轉(zhuǎn)子的濕態(tài)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算及邊界環(huán)境對(duì)其動(dòng)力特性的影響[J];水泵技術(shù);2011年02期

7 胡小菲;黃振宇;洪方文;;螺旋槳非定常力的黏性數(shù)值分析[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2009年06期

，

本文編號(hào)：1065411