本文關(guān)鍵詞：冰載荷下螺旋槳靜力分析及冰與槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：每年入冬，我國渤海和黃海北部海域均有大量海冰出現(xiàn)。船舶在結(jié)冰海區(qū)航行時(shí)，螺旋槳作為船舶最為脆弱的部分，它裸露在船尾，并且浸入水中深度較淺難以避免與冰發(fā)生相互作用，使得槳葉葉梢及葉緣等區(qū)域均遭受嚴(yán)重的損傷。因此，探討船舶螺旋槳受冰作用下的強(qiáng)度問題，，對(duì)冰區(qū)航行船舶的螺旋槳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等具有很大的工程和應(yīng)用價(jià)值。 本文主要對(duì)冰載荷作用下螺旋槳的強(qiáng)度和冰與槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)問題進(jìn)行了深入的研究�；赑ro/E建立了螺旋槳幾何模型，根據(jù)中國船級(jí)社CCS規(guī)范中冰載荷的計(jì)算公式及計(jì)算工況，運(yùn)用ANSYS實(shí)現(xiàn)了冰載荷作用下螺旋槳的靜力分析，為螺旋槳受冰載荷作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供了方法支持。 基于文獻(xiàn)中的冰高速?zèng)_擊實(shí)例進(jìn)行了數(shù)值模擬，冰模型采用SPH方法，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，有效地驗(yàn)證了冰的數(shù)值模型和碰撞計(jì)算方法的可行性。利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)冰與槳碰撞進(jìn)行了數(shù)值仿真，建立了冰與槳碰撞計(jì)算模型，著重研究了槳葉與單冰塊在不同角度、不同速度、不同位置碰撞，槳葉與不同半徑冰碰撞和槳葉與多冰塊同時(shí)發(fā)生碰撞下的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性，揭示以上情況下槳葉的變形、最大應(yīng)力應(yīng)變、以及碰撞過程中的碰撞力等規(guī)律，定性地得出上述因素對(duì)冰與槳碰撞的影響。 按照中國船級(jí)社CCS規(guī)范設(shè)計(jì)了B1冰級(jí)加強(qiáng)型螺旋槳，然后運(yùn)用同樣的方法進(jìn)行研究，主要研究了葉厚對(duì)螺旋槳受冰載荷能力的影響和葉厚對(duì)螺旋槳抗冰沖擊能力的影響，對(duì)比得出葉厚的增加提高了螺旋槳的承載能力。 本文的研究成果對(duì)冰區(qū)螺旋槳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核等具有重要意義，為螺旋槳的抗冰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益的參考。
【關(guān)鍵詞】：船舶螺旋槳 冰載荷 冰與槳碰撞 SPH法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U664.33;U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 冰載荷作用下結(jié)構(gòu)物安全性研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 海冰物理力學(xué)性質(zhì)研究10
• 1.2.2 冰載荷研究10-11
• 1.2.3 螺旋槳受冰載荷作用研究11-12
• 1.2.4 螺旋槳冰區(qū)加強(qiáng)研究12
• 1.3 冰與結(jié)構(gòu)物碰撞的動(dòng)力響應(yīng)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 冰的材料模型研究12-14
• 1.3.2 冰與船舶碰撞研究14
• 1.3.3 碰撞數(shù)值模擬研究14-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 冰沖擊特性及冰載荷研究17-29
• 2.1 冰沖擊特性研究17-25
• 2.1.1 冰的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)17-18
• 2.1.2 冰的數(shù)值模型18-19
• 2.1.3 沖擊計(jì)算模型19-20
• 2.1.4 計(jì)算結(jié)果分析20-25
• 2.2 冰載荷25-28
• 2.2.1 設(shè)計(jì)冰載荷25-26
• 2.2.2 計(jì)算公式26-27
• 2.2.3 計(jì)算工況27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 冰載荷作用下螺旋槳的靜力分析29-39
• 3.1 模型建立29-31
• 3.2 計(jì)算工況31
• 3.3 靜力分析31-37
• 3.3.1 靜力分析步驟31-33
• 3.3.2 槳葉變形分布33-35
• 3.3.3 槳葉應(yīng)力分布35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第4章 冰與螺旋槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)分析39-58
• 4.1 引言39
• 4.2 冰與槳碰撞模型的建立39-40
• 4.3 單冰塊與槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)分析40-52
• 4.3.1 不同碰撞角度的影響40-46
• 4.3.2 不同碰撞速度的影響46-48
• 4.3.3 不同碰撞位置的影響48-50
• 4.3.4 不同半徑冰撞的影響50-52
• 4.4 多冰塊與槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)分析52-56
• 4.4.1 兩冰塊同時(shí)與槳碰撞52-54
• 4.4.2 三冰塊同時(shí)與槳碰撞54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 葉厚對(duì)槳受冰作用下強(qiáng)度的影響研究58-68
• 5.1 螺旋槳冰級(jí)加強(qiáng)58-59
• 5.2 葉厚對(duì)槳受冰載荷能力的影響59-65
• 5.2.1 槳葉加強(qiáng)后變形和應(yīng)力60
• 5.2.2 槳葉加強(qiáng)前后對(duì)比分析60-65
• 5.3 葉厚對(duì)槳抗冰沖擊能力的影響65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果75-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：冰載荷下螺旋槳靜力分析及冰與槳碰撞動(dòng)力響應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：422646