柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算

论文摘要

为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。

论文目录

• 1 物理模型及网格
• 2 数值方法
•   2.1 流场控制方程
•   2.2 结构计算数值模型
•   2.3 流固耦合设置
• 3 计算结果及分析
•   3.1 非定常流场结果及分析
•   3.2 结构变形及应力分析
•   3.3 流场脉动及结构模态分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 丁永乐,宋保维,王鹏

关键词: 柔性结构,螺旋桨,流固耦合,动态响应,计算流体力学,有限元分析,非定常流场,结构振动

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 船舶工业

单位: 西北工业大学航海学院

基金: 国家自然科学基金项目(51375389)

分类号: U664.33

页码: 456-461

总页数: 6

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