船用螺旋桨先进制造技术研究进展

论述船用螺旋桨分类与制造材料,并对国内外螺旋桨加工主要装备进行分类阐述。通过对国内外螺旋桨研究成果的回顾、总结和归纳,分别从船用螺旋桨铸造技术、螺旋桨焊接技术、螺旋桨数控加工技术以及数字化检测技术等方面,国内外螺旋桨关键制造技术的发展现状进行阐述。总结船用螺旋桨制造技术的特征,指出螺旋桨未来研究的趋势。     

考虑水弹性影响的螺旋桨设计方法研究

船用螺旋桨工作在低速重负荷工况、或采用大侧斜几何型式或采用复合材料时,其流固耦合现象较为突出,螺旋桨设计中若无法准确考虑其间的水弹性影响,将会造成船机桨失配及实船推进性能的错误预报。文章基于螺旋桨环流理论设计方法、螺旋桨流固耦合算法以及逐步逼近法,形成了一套可考虑水弹性影响的螺旋桨设计方法,重点讨论了流固耦合中水动力载荷更新方式、逐步逼近法中预变形松弛因子的选择对设计结果的影响。通过大侧斜螺旋桨及复合材料螺旋桨设计实例,进一步阐述了在螺旋桨设计中考虑水弹性的必要性,也验证了所开发设计平台的有效性。该设计平台为后续复合材料螺旋桨的优化设计提供了基础。     

船用螺旋桨噪声研究进展

船用螺旋桨位于船舶最末端,既是驱使船舶前进的一个重要部件,又是船舶航行中引起噪声问题的一个主要因素。文章概述了螺旋桨空泡噪声、螺旋桨无空泡噪声和螺旋桨鸣音产生的原理,详细介绍目前国内外对这3种螺旋桨噪声的研究现状,分析并归纳研究螺旋桨噪声采用的方法,指出未来研究船用螺旋桨噪声的方向。     

基于流固耦合相互作用的复合材料螺旋桨性能研究

开展复合材料螺旋桨流固耦合相互作用分析,为复合材料螺旋桨设计提供思路,有利于进一步提高螺旋桨的性能。文章进行了螺旋桨二维弹性剖面静力学分析,进而对不同几何复合材料桨叶的流固耦合作用特性做了数值计算比较研究,在此基础上,通过与对应的刚性螺旋桨的比较计算分析,研究了在多工况下的复合材料螺旋桨水动力性能影响,探索了在来流变化过程中复合材料螺旋桨的振动性能。文中研究得出了一些有意义的结论,为复合材料螺旋桨设计及应用奠定了基础。     

船用螺旋桨理论研究的发展与方向

结合近代船用螺旋桨理论研究经历的三个发展阶段,系统地分析各个阶段螺旋桨理论研究的方法,分别介绍动量理论、叶元体理论、升力线理论、升力面理论、边界元法、粘性流体动力学法等。探讨螺旋桨理论与流体力学之间的关系,重点介绍粘性流体动力学法中计算流体动力学在螺旋桨理论研究中的应用,探讨船用螺旋桨理论今后的研究方向。分析结果表明：船用螺旋桨理论研究的方法和手段都与流体力学学科的发展关系紧密,计算流体动力学和流体力学试验手段的进步将促进螺旋桨理论研究的发展。     

基于NAPA的螺旋桨图谱设计模块开发研究

在船舶设计专用软件-NAPA的基础上进行了螺旋桨图谱设计的模块开发,着重研究了螺旋桨设计参数的输入、图谱的数值处理和图形生成等问题.该模块的开发研究,为船用螺旋桨的计算机辅助设计探索了一条有效的新途径.     

船用螺旋桨的应用与发展趋势

回顾了船用螺旋桨的历史演化过程。对不同船舶工作条件下的一些特种螺旋桨特点进行了分析，重点介绍了几种新型螺旋桨的构造与应用，指出了今后螺旋桨设计的发展方向。     

近代船用螺旋桨研究方向简述

按照三个发展时期,对船用螺旋桨的理论发展进行了简要回顾,总结介绍了现代船用螺旋桨的四个典型的设计步骤,最后,提供了设计软件和吊舱式推进装置的一些新信息。     

基于UG的系列船用螺旋桨三维建模和数控编程技术研究

螺旋桨是一类复杂的自由曲面零件,根据螺旋桨的主要设计数据和叶切面的投影原理,以VC++和UG的二次开发工具UG/Open Grip为工具开发了船用螺旋桨的参数化建模系统。在此基础上,针对螺旋桨数控编程工作目前存在的问题,将知识工程技术引入螺旋桨的数控编程中,构建了螺旋桨的广义知识库和加工知识模板。运用知识推理进行螺旋桨的加工工艺决策;并且在UG的平台上,通过二次开发技术完成了船用螺旋桨的自动数控编程系统的开发,实现了船用螺旋桨CAD/CAM系统的集成化、自动化和智能化。     

一种拉伸式的船用螺旋桨边界线逆向改型设计及其模拟仿真

依靠图谱和经验进行船用螺旋桨的设计已经不能适应时代的要求,运用数字化手段进行设计与制造已经成为当前的主要发展趋势。本研究创新了一种船用螺旋桨边界曲线改型方法,改型过程中通过移动导边侧约束面和随边约束面的位置来控制边界曲线的形状,从而实现螺旋桨的改型设计。通过fluent软件模拟,发现随边侧约束面沿拉伸方向的移动可以有效提高螺旋桨推进效率,最高可以达到53.2%,而导边侧约束面的移动在一个相对较小的范围内对螺旋桨效率的提高有明显的作用。因此,这种拉伸式的逆向改型方法对设计具有高效率的螺旋桨具有重要的应用价值。     

船用螺旋桨的计算机辅助数据分析检测

近年来在船用螺旋桨的设计和制造技术方面取得了长足的进步，从而使数据分析技术在船用螺旋桨检测方面有了一个较大的发展。本文介绍了现阶段旋桨检测分析技术，该技术是与近期开发的ＰＯＲＰＡＲ软件合作的成果。该软件具有局部叶切面分析和水动力参数分析等崭新的处理方法，可以为螺旋桨制造和设计人员预先提供不可内视和期望的螺旋桨特性。     

船用螺旋桨静平衡检测的新型装置及算法

螺旋桨作为船舶关键件之一,其静平衡性直接影响船舶整体性能。大型船用螺旋桨由于质量大、搬运拆装繁琐,静平衡检测难度较大。本文针对大型船用螺旋桨静平衡检测技术展开研究,提出一种新型检测装置及检测算法。在克服传统定位弊端的基础上,提高了大型船用螺旋桨的静平衡检测精度和检测效率,对于提升大型螺旋桨静平衡检测水平有着重要的参考价值。     

夹芯复合材料螺旋桨性能流固耦合数值研究

与传统层合复合材料结构相比,夹芯复合材料结构轻质、高强,结构可设计性强,可实现多材料和多功能的一体化集成.本文基于螺旋桨结构水动力边界条件,以INSEAN E779A螺旋桨为研究对象,采用双向流固耦合仿真方法研究夹芯结构螺旋桨的水动力性能和结构响应特性,并与金属材料螺旋桨、传统层合结构螺旋桨进行对比,分析不同夹芯构型与...     

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究

文章基于面元法和有限元法,开展了复合材料螺旋桨流固耦合数值方法研究,着重探讨了复合材料桨叶有限元建模以及水动力外载荷与结构变形位移的流固耦合交界面数据传递问题,最终集成为一项复合材料螺旋桨流固耦合分析技术,测试了其收敛性。该技术针对5474复合材料螺旋桨的分析结果与文献结果吻合良好,为复合材料螺旋桨性能分析提供了必要的工具。     

基于NAPA的螺旋桨几何造型和图形生成方法研究

螺旋桨设计是船舶设计中重要的组成部分之一．基于船舶设计NAPA软件平台，使用NAPA自带的NAPA BASIC语言，利用坐标变换方法，根据螺旋桨桨叶的伸张轮廓和叶切面形状，得到了桨叶几何造型所需的三维坐标值，同时研究了桨叶二维图形的生成方法，从而有效地将船舶设计软件与螺旋桨的几何造型紧密结合起来，节省了大量的人力物力，提高了工作效率，推动了计算机技术在螺旋桨设计领域的应用，为船用螺旋桨的精确和高效绘图寻求了一条新途径．     

基于UG二次开发的船用螺旋桨参数化建模方法与实现

船用螺旋桨的建模方法是将二维初始型值点导入通用CAD软件,通过多步操作得出三维空间数据,完成整个造型过程.这种方法不但操作繁琐,而且效率低.在研究了船用螺旋桨参数化建模方法的基础上,采用对UG进行二次开发的方法,编制出船用螺旋桨参数化建模的功能模块.通过给定船用螺旋桨的主要几何参数,计算出初始型值点,进行坐标变换,将其从平面坐标系还原到空间真实位置.另外给出桨叶叶梢缺失部分数据的NURBS拟合补充方法,并在进行光顺处理后,最终生成船用螺旋桨的三维模型.     

基于逆向工程的船用螺旋桨数字化检测方法

针对传统螺旋桨检测方法操作困难、效率低、检测精度差等问题,采用三维激光扫描仪对船用螺旋桨进行测量并获得完整的三维点云数据,利用CATIA软件对点云数据进行预处理,对处理后的点云进行模型重建得到满足精度要求的曲面,对重建的螺旋桨模型与设计模型进行偏差分析,得到桨叶上各点的偏差值,通过该方法可以实现船用螺旋桨的数字化检测。     

船用螺旋桨加工工艺及数控编程技术研究

结合不同类型船用螺旋桨的加工工艺特点和企业加工技术现状,在进行螺旋桨数控加工工艺研究的基础上,针对企业如何在最短的时间内编制出可靠、高效的数控程序这一问题,以UG的CAM模块为平台,以UG OPEN/API和高级编程语言VC++为主要开发工具,在模块化软件开发思想的指导下,将CAM系统所包含的各类参数设置、刀轨计算和后处理等功能集成起来,实现了船用螺旋桨数控编程的集成化、自动化和智能化。     

螺旋桨自动化几何建模和网格划分技术

为了快速实现船用螺旋桨有限元建模,为极限强度分析和疲劳校核做准备,针对船用螺旋桨的结构特点,利用MSC.Patran前后处理器的二次开发技术,开发了1套螺旋桨自动化建模软件,定义了螺旋桨建模的型值表标准格式,实现了螺旋桨几何建模和网格划分的自动化.对某冰区加强螺旋桨进行了建模和计算,结果表明,系统建立的螺旋桨模型能保持良好的光顺效果和网格质量,满足计算要求.本文提出了基于MSC.Patran的螺旋桨自动建模方法,避免了传统手工建模中复杂和重复的工作,大幅提高了螺旋桨设计分析效率,具有重要的参考价值.     

船用螺旋桨三维建模方法研究

从分析船用螺旋桨三维模型主要几何特征入手,阐述其三维坐标计算方法。在探讨了螺旋桨某些特殊部位的处理方法后,运用三维模型设计软件,以某螺旋桨建模实例演绎其方法步骤。