發(fā)動(dòng)機(jī)—推進(jìn)軸系—螺旋槳是各類艦船中普遍采用的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。在航行中,三者都受到多種復(fù)雜載荷的影響并產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲輻射。各類振動(dòng)對(duì)船艇的航行性能和船載設(shè)備的可靠性能產(chǎn)生消極的影響,而噪聲輻射則是影響水下裝置隱身性能的關(guān)鍵因素。研究螺旋槳激振力引起的軸系及船體的結(jié)構(gòu)振動(dòng),可以了解螺旋槳激勵(lì)的振動(dòng)能量在推進(jìn)軸系中的傳遞特性,對(duì)于控制振動(dòng)噪聲,提高船艇的機(jī)械航行性能和隱身安全性能具有重要價(jià)值。本文結(jié)合艦船推進(jìn)軸系的一般結(jié)構(gòu)形式,以及軸系與艇體耦合振動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,將螺旋槳激勵(lì)特性分析與振動(dòng)能量傳遞分析相結(jié)合,對(duì)推進(jìn)軸系的扭轉(zhuǎn)-縱向-彎曲多維耦合振動(dòng)特性進(jìn)行研究,進(jìn)而基于模擬工況探討振動(dòng)能量在軸系多維耦合振動(dòng)中的傳遞機(jī)理,為改進(jìn)軸系與艇體耦合減振設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化振動(dòng)噪聲控制策略提供理論依據(jù)。具體工作包括:首先對(duì)螺旋槳軸承激振力進(jìn)行計(jì)算。采用升力線法和CFD方法對(duì)目標(biāo)螺旋槳的軸承力進(jìn)行理論計(jì)算。分別使用MATLAB軟件編制升力線法的計(jì)算程序和應(yīng)用Fluent流體仿真法求解出螺旋槳的敞水性能。比較優(yōu)劣之后采用CFD方法,選取滑移網(wǎng)格模型模擬出螺旋槳在敞水條件下軸承激振力的周期性變化,通過(guò)快速傅里... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

峨旋槳升力線模型

２．２基于升力線法的螺旋槳性能計(jì)算??２．２．１二維翼型參數(shù)及葉元體理論??普通的機(jī)翼形狀如圖２＿１所示，有以下定義??＞，個(gè)??、?Ｊｉｌ??￣￣￣??，?ｂ?＾??圖２－！二維翼型及主要參數(shù)定義??１．?拱線，內(nèi)切圓圓心的連線，經(jīng)常近似為垂向線段中點(diǎn)的連線。??２．?弦，剖面前端點(diǎn)到后端點(diǎn)的連線，長(zhǎng)度為弦長(zhǎng)６。??３．?拱度，拱線偏離弦線的距離々。??９??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??４．?厚度，內(nèi)切圓的直徑，常近似的取垂向線段的長(zhǎng)??把槳葉沿著徑向分割成無(wú)數(shù)無(wú)限小的小段稱為葉元體，如圖２－２所示，??在任意半徑ｒ處選取一葉元體，其厚度為辦，螺旋槳進(jìn)速為＆，螺旋槳旋轉(zhuǎn)??角速度為扮，槳的軸向誘導(dǎo)速度＆，周向誘導(dǎo)速度Ｍ，，則葉元體的進(jìn)流速度??可用如圖２－３表示，進(jìn)角０，水動(dòng)力螺距角／？，，螺距角０，葉元體攻角％，??合速度為匕。??＇?／ｆ＼??ｄｒ?ｉ＾—＇Ｖｙ?－?＼??－Ｍ?為黨：．．—１，??ｆ．ｄｉ＾——＇，ＪＴ??圖２－２葉元體?圖２－３剖面的速度多邊形??把葉元體看做一小段機(jī)翼，將其所受的升力和阻力分解，產(chǎn)生的軸向力??和切向力??［ｄＴ?＝?ｄＬａ?－?ｄＤａ?＝?ｄＬ?ｃｏｓ?－ｄＤｓｍ?ｐ，?｛２－＼）??＼ｄＦ?＝?ｄＤｔ?＋?ｄＬｔ?＝?ｄＤ?ｃｏｓ?ｐｔ?＋?ｄＬ?ｓｉｎ?Ｊ３．??據(jù)儒科夫斯基定理，葉元體的升力乙與進(jìn)速匕和環(huán)量ｒ有以下聯(lián)系：??ｄＬ?＝?ｐＴ（ｒ）ＶＫｄｒ?（２－２）??沿著徑向積分則可以得到螺旋槳推力和轉(zhuǎn)矩：??Ｔ?＝?ｐｚ［＼ｃｏｒ－ｕｌ）ｒ｛ｒ）ｄｒ??？?：?（２－３）??０?＝?ｐＺ＼＾（ｕａ?＋?Ｖｐ）Ｙ（ｒ）ｄｒ??式中ｐ為流體的密度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]船用低速柴油機(jī)軸系扭振及其冰區(qū)特性的研究[D]. 趙旭東.大連海事大學(xué) 2015
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[4]基于Fluent的槳—舵—轂帽鰭水動(dòng)力性能研究[D]. 劉澤娟.大連理工大學(xué) 2015
[5]基于勢(shì)流—黏流耦合計(jì)算的船體自航性能CFD研究[D]. 鄭洋.上海交通大學(xué) 2015
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[7]導(dǎo)管螺旋槳的水動(dòng)力性能及噪聲性能預(yù)報(bào)[D]. 崔立新.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[8]船后伴流場(chǎng)預(yù)報(bào)及考慮空泡性能的螺旋槳優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 初紹偉.上海交通大學(xué) 2012
[9]基于數(shù)值方法的船用輕質(zhì)螺旋槳設(shè)計(jì)[D]. 張磊.大連理工大學(xué) 2011
[10]船舶軸系扭振特性與應(yīng)力工程預(yù)報(bào)研究[D]. 于招陽(yáng).上海交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3340119