基于B样条的螺旋桨桨叶参数化及曲面生成

为了提高螺旋桨优化过程中桨叶的参数化灵活性和建模效率,开展基于B样条方法的螺旋桨桨叶参数化及曲面生成研究。基于B样条曲线方法,采用最小二乘法对不同半径处的叶切面型值点进行拟合,并利用比例、偏移、坐标转换等方法,实现了桨叶叶切面和外形轮廓的参数化;基于B样条曲面方法,高效生成螺旋桨叶面、叶背、叶根和叶顶曲面;基于Python语言完成相关程序编写,并给出程序的UML类图。最终,通过对螺旋桨实例进行对比分析,证明螺旋桨桨叶参数化的灵活性和桨叶曲面生成的高效性。

空气螺旋桨应力载荷飞行试验研究

介绍了某型螺旋桨适航审定试验,包括装机地面试验和飞行试验。试验中测试了某型螺旋桨全使用状态下的应力载荷及其分布,获得了桨叶表面最大静应力与最大动应力,确定了实际应力分布与最大应力产生部位,为螺旋桨桨叶的强度设计与结构优化提供了重要依据。

螺旋桨桨叶固有动力特性方法研究

应用有限元与边界元结合的湿模态法对浸入静水域中螺旋桨桨叶进行固有动力特性研究 ,编制了 3种单元组合模型与流固耦合计算分析程序 ;实桨计算结果与桨叶固有频率激振试验结果比较表明 ,计算值与实测值基本吻合 ,所采用的块体元、过渡元和厚壳元 3种单元组合形成的有限元离散模型和 Moriono双曲面元法在计算精度和计算效率方面比块体和厚壳有限元模型有所改善 .

大型船用螺旋桨桨毂粗加工刀具路径规划研究

针对大型船用螺旋桨毛坯余量较大,相邻桨叶间存在重叠区,现有加工方法吊装复杂、需要二次装夹且叶根桨毂加工周期长等问题,提出了一种多轴对称加工叶根桨毂方案,并依据加工方案,应用定轴加工方法研究桨毂粗加工刀具路径规划。根据桨毂曲面特征,计算走刀行距与步长;基于定向包围盒(Oriented Bounding Box,OBB)干涉检查算法划分加工区域;在此基础上分析切削参数恒定时,横向行切、纵向行切和环切3种刀具路径规划方法对桨毂加工效率的影响。研究结果可为正确选择桨毂粗加工刀具路径规划方法和后期大型船用螺旋桨叶根桨毂加工装置研发提供理论基础。

短舱及离散精度对螺旋桨桨叶载荷分布的影响

采用多块结构网格生成技术,分别生成螺旋桨加中心体和螺旋桨加短舱两种构型的动态面搭接网格。在相同计算状态下,分别对螺旋桨加中心体和螺旋桨加短舱流场进行不同时空离散精度的数值模拟。与螺旋桨加中心体构型的计算结果进行对比,发现短舱的出现较大程度改变了螺旋桨桨叶载荷分布,并且采用不同时空离散精度,载荷分布的改变程度不同。

船用螺旋桨桨叶建模分析研究

螺旋桨的桨叶是一种典型的自由曲面,形状复杂。随着计算机辅助制造技术的不断发展,使用软件对船用螺旋桨桨叶进行数字化建模。推导型值点的不同数学转换公式,通过编程软件把型值点转换为对应的三维空间点,最后在Unigraphics环境下完成螺旋桨桨叶的三维建模,并对建模后的螺旋桨桨叶质量进行检查,得到符合要求的桨叶数字模型。

飞机螺旋桨发动机桨叶力矩平衡测量方法研究

研究了飞机螺旋桨桨叶力矩平衡的测量方法，分析比较了天平力矩平衡测量法和传感器力矩平衡测量法两种测量方法，给出了桨叶力矩平衡测量的要求及两种测量方法的原理并分析了2种方法的优缺点。重点介绍了根据天平力矩平衡测量方法研制的桨叶力矩平衡机的机构和特点，并通过试验验证了天平力矩平衡测量法的可行性。

全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法（英文）

为了解决全回转推进器螺旋桨的单向流固耦合问题,实现螺旋桨桨叶结构强度精确评估,文章基于计算流体力学和有限元法开展了螺旋桨桨叶的结构强度计算方法研究,重点探讨了桨叶表面随机分布压力从流体域到固体域的转换技术。在此基础上,文中提出了桨叶固液交界面上水动力载荷的转换方法,详细研究了插值加权系数和有限元网格尺寸对桨叶结构强度计算精度的影响规律,给出了适用于桨叶强度评估的插值加权系数和单元网格尺寸选取原则。最后,该文以5 000 k W级全回转推进器螺旋桨为例,开展了桨叶结构强度数值计算和安全评估,获得了桨叶的应力和变形分布规律,整体上建立了全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法,可为大功率全回转推进器螺旋桨设计提供借鉴和参考。

螺旋桨空泡体积测量

螺旋桨背片空泡分布形态、变化趋势、面积、厚度、体积变化率对研究桨叶剥蚀、螺旋桨噪声及激振力具有重要的意义.通过双目立体视觉的计算机技术,利用两台不同角度的摄像机采集同一时刻的桨叶背片空泡,计算空间点在两幅图像中的视差,获得该点的三维坐标值,得到螺旋桨空泡面积和体积信息.通过连续采集空泡图像信息并实时处理可进一步得到螺旋桨背片空泡发展趋势和体积变化率信息,为解决降低螺旋桨激振力和噪声、桨叶剥蚀等问题提供了重要的技术检测手段,有助于螺旋桨设计者提供更优秀的螺旋桨方案.

螺旋桨节距测量机的开发研究

介绍了螺旋桨螺距测量机的开发研究以及该机的基本原理及特点

船舶螺旋桨机翼型桨叶周围粘性绕流的研究

从N-S基本方程出发,采用亚格子尺度模型,运用大涡模拟方法,通过数值计算研究了船舶螺旋桨机翼型桨叶在低马赫数下的粘性绕流情况,其中包括创建模型、网格划分等,获得了速度场、压力场和涡量场等图像,对减小船舶阻力、降低振动噪声和提高船舶螺旋桨的设计水平具有十分积极的现实意义。

临近空间桨梢小翼螺旋桨布局气动增效研究

基于雷诺平均Navier-Stokes控制方程和非结构网格旋转/静止滑移面技术,开展了临近空间螺旋桨桨梢小翼构型气动布局与增效作用机理研究,采用静止与旋转域的多块网格布局策略及转/静滑移面技术,发展了高效的螺旋桨流场与性能分析方法;通过开展上翘小翼、上下翘小翼等多种桨梢小翼螺旋桨布局研究,初步建立了基础参数的性能影响规律,研究表明:桨梢小翼螺旋桨布局是临近空间工况环境提高气动效率的一种合理可行的技术途径。

螺旋桨桨叶模态试验分析

通过对单片桨叶模型在不同边界条件、激励方式、激励装置等方式下进行模态分析试验,分析比较了各种影响因素下螺旋桨桨叶的模态参数(模态频率,模态阻尼),这些数据和规律对工程上螺旋桨的减振降噪技术有一定参考价值。

等离子体提高螺旋桨桨根翼型气动性能的仿真研究

基于介质阻挡放电等离子体体积力气动激励机理,数值研究了两种等离子体流动控制方案对螺旋桨桨径根部处于负攻角工况下叶素气动性能的改善效果。结果显示,激励器布置在下翼面时等离子体体积力大于其布置在叶素前后缘时的情况;激励器布置在下翼面时,可抑制流动分离,使得螺旋桨桨根部位叶素产生更大的负拉力,但会减小螺旋桨的扭矩;激励器布置在前后缘时,会使螺旋桨根部叶素拉力增大,提高螺旋桨总拉力,但不能抑制流动分离,所以会增大螺旋桨的扭矩。

三种不同叶梢形式的螺旋桨

近20年来,荷兰、丹麦、西班牙造船工程师们致力于研究消除叶梢涡旋,提高螺旋桨效率和减少螺旋桨产生的空泡和振动的新型螺旋桨。他们开发的新型螺旋桨的特点是:桨叶有较宽的叶梢,在叶梢安装端板。端板布置形式不同,有的端板向着螺旋桨前方布置;有的向着螺旋桨后方布置;也有的一半向着螺旋桨前方和一半向着螺旋桨后方布置;有的叶梢端板改变成园弧状弯曲形状。叶梢处安装边界元件(叶梢端板)

螺旋桨性能的改进

20世纪60年代和70年代建造的船舶,其主机与螺旋桨的匹配功率和航速要比现今从油价考虑的经济匹配功率和航速高得多。目前,这些船舶大多数以降低螺旋桨转速和功率的方式营运。另外,一般柴油机船舶在海上航行1年-2年后,由于船体污底、螺旋桨粗糙度等因素,螺旋桨负荷变重。如果新船设计时储备的功率不足,螺旋桨在设计转速下运转,主机就会超负荷,因此也采用螺旋桨降速运行。对于原来设计在较高航速而改在采用经济航速航行的船舶。

螺旋桨切面最大厚度计算公式应用分析

本文在计算桨叶切面最大厚度值时,对常用的“直线分布规律”和“等强度分布规律”的几种计算公式,进行比较分析,以达确保螺旋桨设计强度、节约材料、提高推进效率之目的。

对“过重”螺旋桨采用“无级切割”的研究

本文所阐述的“无级切割”实际上是采用甲板进气,并通过进气阀控制进气置和气泡的方法,在螺旋桨周围形成气幕,实现桨-机功率平衡,而毋需切割螺旋桨。

PT6A发动机反桨失效分析

针对一起运12IV飞机着陆后偏出跑道的事件,为了确定故障原因,通过现场勘察与系统测试对故障原因进行了初步分析与隔离。首先对PT6A-27发动机的螺旋桨反桨系统工作原理进行了研究,从液压和机械两方面叙述了反桨系统的运行。通过理论分析,按照由易到难的故障隔离顺序,确定了故障原因为:夹紧螺栓断裂导致左发反桨失效,造成左右发产生不对称推力,从而使飞机偏出跑道。然后从宏观、微观、材料成分、金相组织与硬度这几个方面分析出夹紧螺栓断裂的原因为应力腐蚀。结合该事故飞机海监作业的特点分析得出,由于长时间近海低空飞行,海洋大气环境造成夹紧螺栓的螺纹孔区域形成了应力腐蚀。最后提出了针对该故障的预防性维护措施,即通过加强外部水洗与定期检查来降低类似故障的发生概率。

复合材料桨叶静力矩测量影响因素研究

为了解决复合材料桨叶的静力矩测量结果差异较大、难以完成准确合格性判定等问题,采用基于天平基本理论的控制变量法对多组桨叶的静力矩展开研究。通过分析造成实验数据差异的原因,结合测量设备本身的精度,发现了对测量影响较大的关键因素,并进行了定量分析计算。通过对比实验,证明了对大轴线力矩测量影响最大的是定位面与测量刀口之间的距离以及其平面加工精度;对小轴线力矩测量影响最大的是对桨叶特定截面的角度测量精度。本研究为后续螺旋桨设计、生产、维修提供了工艺优化的理论和数据基础,对后期新型桨叶的研发具有重要意义。