螺旋槳水彈性振動及噪聲分析.pdf

1、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，不能簡單的解耦進(jìn)行計算?；谒畯椥岳碚?，采用結(jié)構(gòu)有限元法、計算流體力學(xué)方法和聲學(xué)有限元法，對螺旋槳流固耦合的水動力特性、靜力特性、動力特性以及聲學(xué)特性進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下:
　　對螺旋槳進(jìn)行三維建模，將計算流體力學(xué)方法和結(jié)構(gòu)有限元法結(jié)合，對某船螺旋槳各個工況進(jìn)行數(shù)值模擬。給出了耦合及非耦合作用下敞水特性曲線，與圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果基本吻合。采用耦合及非耦合所得兩組

2、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，提取流體計算所得結(jié)果，對螺旋槳靜力特性進(jìn)行計算分析。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，計算結(jié)果差距隨著進(jìn)速系數(shù)的增大而增大。
　　考慮流體作用對螺旋槳自振特性的影

3、響，并研究預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響。對螺旋槳進(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，而對結(jié)構(gòu)振型沒有變化。水的耦合作用使得固有頻率降低，同時也減弱了預(yù)應(yīng)力作用，濕模態(tài)頻率漲幅相比干模態(tài)較小。
　　對動水中螺旋槳脈動流誘發(fā)的動力響應(yīng)問題進(jìn)行研究。計算了非均勻進(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。給出了螺旋槳時域及頻域上水動力系數(shù)、位移、等效應(yīng)力及表面聲壓響應(yīng)曲線。螺