螺旋桨强度计算公式

根据理論分析法,結合經驗数据,分别推导出按拉应力或压应力的机翼型、弓型螺旋桨各强度校核公式与計算叶根处厚度公式。在推导过程中,推力分布与轉力分布系按理論計算而得,并把sinθ与cosθ轉化为H/D之函数。在轉力化为推力时引进了δ_η值,該值系按楚思德图譜而得并与H/D有关。然后将所有与H/D有关之函数加以归結,使推力矩及轉力矩产生之应力表达为十分簡便之形式DPK_1/Zbe~2cos~2ε其中K_1就是所有H/D之妇結。在推导离心力及离心力矩产生之应力时,系假定叶之伸張輪廓为椭圆形,其长軸等于螺旋桨之半徑,短軸为伸張叶之最大寬度,一般商船与軍舰螺旋桨皆大致如是,为专供計算离心力之用特假定叶面为一直线,叶背为拋物綫,叶边具相当厚度,等于叶梢厚度et,而該截面面积稍稍大于弦长及厚度相同之弓形截面,而略小于普通机翼型截面,但其差别有限。在計算离心力之矩臂时若接精确計算,則十分麻煩难于处置,因此系按作图方法求离心力之矩臂基础上进行推导,經过上述假定与分析可以写出近似公式如下:K_z_(?)+K_z_s=C_oω(A/A_d)(N~2D~3/Zb)K_o+K_2]在推导厚度公式过程中,以D/e=26来处理而D/e这一因素仅考虑离心力矩所引起之应力方被引进。而离心力矩所引起之应力仅占总应力之小郭分,并且一般螺旋桨D/e=22～30左右,因此无疑D/e=26来处理对准确度影响甚微。当螺旋桨无后傾角时离心力部分引起之应力甚小,只有轉速在800轉/分附近时予以考虑。故可以写成更簡便之公式。弓形螺旋桨推导过程,与机翼型相若,最后可以相信不同截面形状之螺旋桨可写成如下表达形式: 1.校核公式:σ]≥(DPK_1/Zbe~2cos~2)ε+C_oω(A/A_d)(N~2D~3/zb)K)o+K_2) 2.e_(0.2)R的近似表达式(D/e=26轉化): 与J.A.罗姆逊(Romsom)公式,挪威船级社(Det Norske Veritas)算式,苏联巴甫米尔方法比較之后不难发現,罗姆遜公式不能直接求出叶接处之厚度,在强度校核中若发现材料应力不足时需反复計算。挪威船級社算式,不适用于压应力,也不适用于弓型截面螺旋桨,簡化过程比較粗糙。巴甫米尔方法計算过于麻煩,玥提出新的公式計算比較簡便,合理性也有所提高。