进江船型半悬挂舵升力性能优化

针对进江船型操纵性要求较高而半悬挂舵升力性能较低的问题,基于CFD方法,采用翼型优化设计、制流板优化设计、随边直尾化设计3种技术措施对一型“曼谷型”集装箱船的半悬挂舵进行升力性能优化。对比升力系数和阻力系数计算结果;考察舵面流动和端部流动,分析增升原因;结合阻力因素考虑,确定实船应用的优化舵系方案。结果表明:3种技术措施均可有效提高半悬挂舵的升力性能。通过对比原船型和目标船型的操纵性试验结果,验证了实船应用的优化舵系对于改善目标船型操纵性的作用。

复合材料夹层结构拖体尾部强度计算与分析

某水下拖体尾部采用“田”字型拖体外型结构,尾部壳体和外框架采用复合材料夹层结构,壳体和外框架通过玻璃钢十字翼连接成一体,拖体尾部采用整体结构型式。通过有限元软件分别计算水平舵板和尾部框架在回收时受抨击载荷作用下的强度分析,根据复合材料最大应力准则,判断结构安全,在产品实际使用过程中,产品使用情况良好,该种夹层结构和计算方法可以运用在其他类似产品中。

厚薄通用四边形平板壳元在薄壁结构加筋布局优化中的应用

飞行器舵面为不规则薄壁结构,内部筋板骨架与蒙皮存在较大厚度差异。针对舵面结构分析对网格灵活性的要求,利用具有旋转自由度的膜元GQ12与剪应变混合插值板元MITC4,耦合构造了一种厚薄通用、准确度高的四边形平板壳元;基于此,利用自适应成长法对飞行器舵面结构进行加筋布局优化设计,获得了清晰的内部最优骨架布局。与传统骨架布局设计对比,本优化设计使整体结构刚度提升33%,结构减重29%,同时,验证了GQ12+MITC4耦合单元的准确性、实用性,以及舵面骨架自适应成长加筋拓扑优化设计的有效性,这为飞行器舵面骨架筋板布局设计提供了一种高效的设计方法。

带制流板舵在螺旋桨尾流中的水动力性能

提出了一种计算带制流板舵在螺旋桨尾流中水动力性能的方法．舵的水动力及周围流场用面元法计算，螺旋桨性能及尾流场通过无限叶数的简易螺旋桨理论来预估，而舵上下制流板的影响则应用升力面理论的涡格法来计算．舵、制流板、螺旋桨的干扰作用以迭代方法求得．由于采用了面元法，舵的水动力性能及表面压力分布的计算更为精确．文中还对带制流板舵的操纵性能进行了计算和研讨．计算结果与实验值比较，吻合程度良好．

直尾舵的水动力性能分析研究

船舶操纵性主要通过性能优良的舵保证。研究开发性能优良的舵型,改善舵的水动力性能,对提高船舶操纵性十分重要。通过研究,本文提出一种新型实用的直尾舵,它是在普通流线型舵的后缘加装一块平直的尾板而成,称之为直尾板。基于CFD软件Fluent计算了舵球舵、制流板舵、鱼尾舵和直尾舵的水动力性能系数,并对比分析了直尾舵的水动力性能优缺点。相比舵球舵和制流板舵,直尾舵的正车水动力性能有较大幅度的提高,比鱼尾舵的水动力性能略差。但是,直尾舵的倒车性能优于鱼尾舵和制流板舵。因此,直尾舵属于正车、倒车水动力综合性能最好的组合舵。

一种弹簧钢板式舵机负载模拟系统结构设计

介绍了一种弹簧钢板式舵机负载模拟系统设计,给出了机械结构方案,对铰链力矩参数.惯性力矩参数以及结构组件的强度刚度进行设计。该样机投入使用效果良好。

制流板舵的水动力性能分析与实船应用

研究开发性能优良的舵型,改善舵的水动力性能,对提高船舶操纵性十分重要。对某28000DWT MPC轮设计了制流板舵,并采用CFD软件FLUENT分别计算了舵球舵、制流板舵的水动力性能系数,制流板舵的升力系数比舵球舵高约7.1%。根据实船操纵性试验数据对比,在舵叶面积不变的情况下,采用制流板舵比普通舵球舵稳定回转直径减少大约4.3%。制流板舵可有效地减少横向绕流,提高升力和舵效,改善船舶的操纵性能。制流板舵结构简单且基本不增加舵机功率,因此非常适用于船舶的技术改造。

无人潜航器舵板与舵杆的通用结构设计

无人潜航器中舵板与舵杆的结构相较普通船舶有较大区别,目前尚未形成通用化设计。在分析舵板与舵杆结构的基础上,从材料选用、舵杆直径计算、舵机输出轴密封等方面介绍了一种无人潜航器舵板与舵杆的通用结构设计,具有工程应用价值。

基于冲击试验法的低周大冲击部件使用寿命预测

针对某航行体舵板装置在承受低周大冲击载荷下的疲劳寿命预测问题开展研究。基于应力应变法假设,分别对有缺口试件和光滑试件进行夏比摆锤冲击试验,获取不同冲击次数下试件形态变化规律以及冲击能量与塑性应变累积之间的关系,并根据结果进行舵板疲劳寿命估算。本文提出的基于冲击试验法预测舵板使用寿命,为低周大冲击部件使用寿命预测提供了一种思路。

推力盘式舵机装置的修理工艺

通过对多艘采用推力盘式舵装置船舶的修理 ,文章总结了该类舵装置发生故障的情况和修理工艺 。

内河5000t级散装水泥自卸船船型研究

针对内河 5 0 0 0t级散装水泥船设计要求 ,采取肥大船型、浅吃水、大方型系数、双尾、小球鼻首等技术 ;控制航速为 18km/h ,使单位排水量阻力处在有利的区域 ,取得了较好的效果 ;采用变吃水设计 。

舵机测试用弹簧钢板扭矩梯度参数校准装置设计

针对目前舵机测试用弹簧钢板静态测试装置的不足,设计一种可进行动态激励的弹簧钢板扭矩梯度参数校准装置,并提出相应的测试方法。通过控制激励源的力矩输出和对弹簧钢板的角度、扭矩信号进行采集,结合最小二乘、频响函数估计等数据处理方法,实现对弹簧钢板静态扭矩梯度、阶跃扭矩梯度和正弦扭矩梯度特性的准确分析。

主动引射气体参数对平板空气舵气动热影响

针对平板空气舵模型,在激波风洞马赫数为10、单位雷诺数为2.1×10^(6)/m的来流条件下,采用纹影和热流传感器进行了主动引射气体对高超声速流场调控和降热规律的试验研究。获得了不同马赫数和压力的主动引射气体条件下,流场的激波结构和模型表面热流通量。试验数据表明:在空气舵上游通过主动引射气体进行流场调控,能够降低平板和空气舵的干扰加热;引射气体马赫数为2时,降热效果达到45%,引射气体马赫数为4时,降热效果达到70%以上;随着引射气体马赫数和压力的增大,引射喷口下方的平板、舵尖、舵面和舵轴的降热效果越好,热流降低幅值和区域均会增大;可以通过提高引射气体的压力,在较低的引射气体马赫数下达到与高马赫数引射气体相同的流场控制效果;主动引射气体对边界层流态和厚度的改变是决定平板空气舵降热效果的主控因素;高超声速流场中,较低马赫数的引射气体就能够改变下游的流态,但只有较高马赫数或较高压力的引射气体,才能对下游产生较好的降热效果;从气体流量需求的角度出发,建议采用“高马赫数、低压力”的引射出口参数进行引射系统设计。