本文關鍵詞：低噪聲螺旋槳設計策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺旋槳噪聲是船舶主要噪聲之一，它雖然對其水動力不會產(chǎn)生影響，但會影響船員及乘客的舒適度甚至對人們的身體健康產(chǎn)生危害，更為重要的是，螺旋槳噪聲會影響現(xiàn)代艦船的隱蔽性，因此，螺旋槳噪聲一直是國內(nèi)外學者研究的熱點課題。 本文基于有限元及邊界元方法，對螺旋槳的振動特性，水動力性能及聲輻射進行了數(shù)值計算分析，具體內(nèi)容如下： 1）根據(jù)螺旋槳的型值參數(shù)，進行坐標換算，建立了螺旋槳的三維實體模型。對建立的螺旋槳模型進行敞水性能分析，驗證了螺旋槳建模方法的精確性，同時也證明所采用的數(shù)值計算方法適用于螺旋槳的水動力性能分析，且具有較高的計算精度。 2）研究了轉(zhuǎn)動，阻尼及流固耦合作用對螺旋槳振動特性的影響。驗證了計算方法的有效性，運用有限元法，分析了轉(zhuǎn)動作用以及阻尼對螺旋槳振動特性的影響，運用耦合模態(tài)分析法，分析了流固耦合作用對螺旋槳振動特性的影響，結(jié)果表明轉(zhuǎn)動對螺旋槳振動特性的影響可以忽略，阻尼及流固耦合作用對螺旋槳振動特性的影響不能忽略。 3）研究了不同激勵位置下，螺旋槳的輻射噪聲，結(jié)果表明激勵作用葉根部位時，螺旋槳輻射噪聲最小，作用于葉梢部位時，輻射噪聲最大。同時對非均勻流場中螺旋槳的水動力性能進行了計算，將螺旋槳葉片所受脈動壓力，，作為螺旋槳所受激勵，進行響應計算，然后運用直接邊界元法，計算了螺旋槳輻射噪聲。 4）通過改變螺旋槳的材料及幾何參數(shù)，對螺旋槳的聲輻射進行分析，并進行對比總結(jié)，給出無空泡情況下低噪聲螺旋槳的設計策略。 通過以上內(nèi)容的研究，本文提出了低噪聲螺旋槳設計策略，對研發(fā)高效、低振、低噪螺旋槳具有借鑒意義。
【關鍵詞】：振動 噪聲 螺旋槳 非均勻流場 流固耦合 邊界元
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.33;U661.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外螺旋槳振動噪聲研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 螺旋槳水動力學研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 螺旋槳水彈性力學研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 螺旋槳噪聲預報研究綜述13-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 螺旋槳建模及敞水性能分析16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 螺旋槳的三維幾何模型16-20
• 2.2.1 螺旋槳幾何特征16-18
• 2.2.2 螺旋槳三維建模原理18-20
• 2.3 螺旋槳建模20-22
• 2.4 螺旋槳敞水性能計算分析22-27
• 2.4.1 敞水性能計算模型22-23
• 2.4.2 邊界條件設置23-24
• 2.4.3 敞水性能計算結(jié)果對比分析24-26
• 2.4.4 螺旋槳表面壓力分布情況及分析26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 螺旋槳振動特性分析28-40
• 3.1 引言28-29
• 3.2 方法驗證29-33
• 3.2.1 流固耦合作用下固有頻率的驗證29-31
• 3.2.2 旋轉(zhuǎn)時固有頻率驗證31-33
• 3.3 螺旋槳振動特性分析33-39
• 3.3.1 螺旋槳有限元模型33
• 3.3.2 流固耦合作用對螺旋槳振動特性影響分析33-36
• 3.3.3 流固耦合作用下轉(zhuǎn)動對螺旋槳振動特性影響分析36-38
• 3.3.4 阻尼作用對螺旋槳振動特性的影響分析38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 螺旋槳聲輻射分析研究40-53
• 4.1 聲學計算方法簡介40-42
• 4.1.1 聲學有限元方法（FEM）40
• 4.1.2 聲學邊界元方法（BEM）40-42
• 4.1.3 聲線法42
• 4.1.4 統(tǒng)計能量法（SEA）42
• 4.2 不同激勵位置下螺旋槳聲輻射分析42-47
• 4.2.1 聲輻射分析模型42-43
• 4.2.2 聲輻射對比分析43-47
• 4.3 非均勻流場中螺旋槳水動力性能分析47-48
• 4.4 非均勻流場中螺旋槳聲輻射分析48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 低噪聲螺旋槳設計策略研究53-61
• 5.1 材料參數(shù)對螺旋槳振動噪聲的影響53-56
• 5.1.1 密度對螺旋槳振動噪聲的影響53-55
• 5.1.2 彈性模量對螺旋槳振動噪聲的影響55-56
• 5.2 槳葉數(shù)對螺旋槳振動噪聲的影響56-60
• 5.2.1 4葉槳聲輻射分析56-58
• 5.2.2 5葉槳聲輻射分析58-59
• 5.2.3 對比分析59-60
• 5.3 低噪聲螺旋槳設計策略60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果70-72
• 致謝72

【參考文獻】

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 洪毅;高性能復合材料螺旋槳的結(jié)構(gòu)設計及水彈性優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

  本文關鍵詞：低噪聲螺旋槳設計策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：385477