圍殼舵是控制潛艇上浮和下潛的關(guān)鍵操縱部件,它是一種典型的水下升力體。大量的理論和實驗研究結(jié)果表明,水下升力體在航行過程中有可能發(fā)生顫振,這種特殊的振動現(xiàn)象會對升力體造成結(jié)構(gòu)損壞或激發(fā)水噪聲問題。近些年來,隨著新型材料的迅猛發(fā)展,艦船裝備具有輕量化的趨勢,即在確保穩(wěn)定提升性能的基礎(chǔ)上通過使用新型材料來減輕各部件的質(zhì)量,但采用新材料會使圍殼舵系統(tǒng)的質(zhì)量比大大降低。然而,現(xiàn)有的研究主要針對具有較高質(zhì)量比的機翼或舵系統(tǒng),對低質(zhì)量比舵-軸系統(tǒng)流致振動特性的研究很少,因此對該問題的研究有重要學術(shù)意義和實際應(yīng)用價值。本文在對國內(nèi)外相關(guān)研究成果進行綜述和總結(jié)的基礎(chǔ)上,以某潛艇圍殼舵系統(tǒng)為原型,通過開展低質(zhì)量比舵-軸系統(tǒng)流致振動特性的系列實驗,研究低質(zhì)量比舵-軸系統(tǒng)發(fā)生顫振的可能性,提出了顫振的辨別方法,獲得了顫振速度隨系統(tǒng)參數(shù)的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,通過對經(jīng)典Theodorsen顫振理論模型中的系數(shù)進行修正,并將理論與實驗結(jié)果進行比較分析。同時,將翼型系統(tǒng)兩自由度運動方程和CFD計算相結(jié)合,利用數(shù)值模擬方法分析了低質(zhì)量比舵-軸系統(tǒng)的振動形態(tài)以及舵周圍流場的變化特性。具體研究內(nèi)容如下:第二章闡述了低質(zhì)量...

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【學位級別】：博士

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圖1-1ARL旋轉(zhuǎn)梁水槽實物圖

圖1-1ARL旋轉(zhuǎn)梁水槽實物圖PhotographoftheRotatingBeamChannelattheAdmiraltyResearchLk等[7]研發(fā)了一套控制面顫振實驗裝置，并在Taylor水池進振實驗裝置不是模擬某特定船舵原型而制造，而....

圖1-2TMB顫振實驗?zāi)Ｐ蛯嵨飯D

圖1-2TMB顫振實驗?zāi)Ｐ蛯嵨飯Dig.1-2PhotographoftheTaylorModelBasinfluttermoTaylor水池中對某NACA16-012水翼進行了速度預(yù)報的準確性。在拖曳速度達到大約23m驗結(jié)果，Abramson分別....

圖1-3BACT翼型和彈性底座實物圖

圖1-3BACT翼型和彈性底座實物圖otographoftheBenchmarkActiveControlsTechnologywingsectionandflex20]采用實驗方法研究了繞水翼的空化流動特性。實驗在空化水洞技術(shù)觀測了不同空化階段的空穴形....

圖2-1重力式水洞實景圖

對系統(tǒng)振動的影響，實驗結(jié)果的分析圍繞著這些可變參數(shù)對模展開。在系統(tǒng)參數(shù)方面，等截面舵-軸系統(tǒng)的支撐剛度和扭轉(zhuǎn)剛-軸除以上兩個參數(shù)之外，舵的剛心位置、重心位置以及初始攻驗結(jié)果，對時域信號進行FFT處理，分析了低質(zhì)量比舵-軸系成份，并進一步分析了系統(tǒng)在不同流速和結(jié)構(gòu)參數(shù)組合條件下....

本文編號：3954524