调距桨叶根螺栓与曲柄盘静强度设计研究

采用集中载荷加载的方法,对调距桨模拟桨叶施加额定工况、极限工况条件下的推力、切力、离心力、推力弯矩和切力弯矩,通过对叶根螺栓、曲柄盘的试验测试结果与仿真分析结果的对比分析,验证承受高载荷的桨毂组件静强度设计的合理性、仿真分析的正确性,化解桨毂组件静强度设计风险。     

调距桨叶根螺栓与曲柄盘静强度设计研究

采用集中载荷加载的方法,对调距桨模拟桨叶施加额定工况、极限工况条件下的推力、切力、离心力、推力弯矩和切力弯矩,对叶根螺栓和曲柄盘进行试验,并将测试结果与仿真分析结果进行对比,验证承受高载荷的桨毂组件静强度设计的合理性以及仿真分析的正确性,以化解桨毂组件的静强度设计风险。     

调距桨桨叶固定螺栓的强度研究

本研究是针对大型可调螺距螺旋桨桨叶固定螺栓的疲劳寿命而进行的,着重对作用在螺栓上的应力及螺栓材料的疲劳强度进行了分析。为估算螺栓的工作应力,试验采用全尺度调距桨模型。相当于所估算的水动力和离心力的作用力分别固定地作用在模型桨叶及其叶边上(毂径437.5毫米)。由于螺栓强度似乎是按材料的疲劳强度及刚度而变化的,试验中就选用了不锈钢SUS44B、铜合金AMB102F及ABB-2等高度防蚀材料。对由这三种材料制成的全尺度螺栓头模型也作了试验,以估算其在直接应力状态下的疲劳强度。由上述试验可得到下列结论: (1)桨叶固定螺钉的工作载荷分布,与常规计算方法中的数值区别很大。 (2)压力面前边的螺栓载荷大于其它螺栓的载荷。 (3)当增加预紧力时,各个螺栓的分配载荷减少,趋近于一定值。 (4)为获得各个螺栓的最小工作载荷,有一个毂径、螺栓节径和叶根法兰厚度的最佳组合。 (5)三种材料的疲劳强度由高到低的次序为SUS44B、AMB102F、ABB-2。 (6)借助于工作载荷——预紧力图及螺栓耐久极限图,可找到最佳预紧力值。     

调距桨桨叶连接螺栓过渡圆角光弹性试验研究

苛刻的空间尺寸要求和严酷的使用环境使得调距桨桨叶连接螺栓设计极为重要,为研究连接螺栓螺帽螺杆圆角过渡区域因截面形状突变存在的应力集中情况和应力分布规律,以某型调距桨桨叶连接螺栓联接组件作为试验模型,采用光弹性试验方法测得其应力分布和应力集中系数,并与有限元仿真分析结果进行了对比验证,为桨叶连接螺栓组件结构设计及其优化提供重要支撑。     

调距桨桨毂螺栓材料试验研究

根据调距桨桨毂用螺栓的使用环境和受力状态,对其常用三种材料的工艺性能、力学性能以及在海水中的抗腐蚀性能和疲劳断裂性能进行了比较试验和研究分析,为不同条件下调距桨桨毂用螺栓的选材提供参考.     

KAMEWA调距桨桨叶的成功焊补

文中分析了工厂在KAMEWA调距桨桨叶焊补中所遇到的材质保证、焊接裂纹和变形的控制以及桨叶形状恢复等技术难题, 并详细阐述了利用工厂现有能力为解决这些难题, 恢复桨叶原有性能所采取的工艺保证措施。     

七○八所调距桨桨叶自主设计获成功

正近日,某型船首制船和二号船先后交付客户。根据试航结果,船舶快速性能和船体振动性能均满足技术要求,这表明中国船舶工业集团公司第七○八研究所自主开展且首次承担技术责任的调距桨桨叶设计获得成功。作为首次承担型号产品桨叶技术责任的单位,七○八所除了负责设计桨叶,还参加了桨叶制造、调距桨集成和试航的全过程。     

螺旋桨桨叶动态应力测试及其结果分析

为了探索关刀型螺旋桨的强度设计问题,我们于1978年6月进行了一次以关刀型螺旋桨桨叶应力测试为重点的实船试验。测试项目有系桩、自由航行、拖航营运、全速前进时左右急转弯等试验状态。试验船为“湛运104”号拖轮。该船船长25.2米,船宽5.26米,吃水2.0米,主机为285匹马力,600转/分的柴油机,螺旋桨直径1.56米,材料     

大侧斜螺旋桨桨叶应力测试研究

采用在大侧斜桨模表面粘贴应变片的方法来研究桨叶在不同工况下的应变和应力分布，分别进行了大侧斜桨四象限敞水试验，叶片在集中力静载荷、离心力作用下的应变测量，以及在危险工况下的桨叶动态应变测量，详细讨论测试方法、设备和技术，桨叶动态应变测量结果说明在危险工况时桨叶随边0．55R区域内有高应力区，研究和分析表明，测量方法和试验系统是成功的。     

大侧斜螺旋桨桨叶应力测试研究

  目的  螺旋桨强度的可靠性与船舶安全航行直接相关。为了快速且准确地计算螺旋桨强度,  方法  将边界元（BEM）和有限元法（FEM）耦合开发螺旋桨强度预报程序。运用低阶边界元法程序对螺旋桨进行水动力性能计算,并使用普朗特—许力汀平板摩擦阻力公式进行粘性修正,然后将计算得到的桨叶表面压力和粘性修正力作为有限元法结构计算的面力输入。针对螺旋桨结构形状的特殊性,发展实体螺旋桨有限元结构单元的自动划分方法,运用有限元结构计算方程计算出螺旋桨在表面压力和体积力作用下的应力与位移分布。以DTRC 4119模型桨为例,对提出的方法进行收敛性和网格无关性分析,并与文献的有限元软件计算结果进行比较,以验证其有效性。  结果  计算结果表明,提出的方法能够准确计算螺旋桨的应力和位移分布。  结论  该方法避免了人工建模及有限元网格划分的过程,具有实施程序简便、计算效率高等优点,可嵌入到螺旋桨的理论设计和优化设计过程中,形成快速计算螺旋桨强度的能力,提高螺旋桨设计的效率。     

基于数值计算的调距桨桨叶强度校核方法

针对复杂的螺旋桨几何外形和载荷分布,为解决其强度校核问题,首先,采用单向流固耦合CFD方法和有限元方法对螺旋桨的结构强度进行计算分析,通过与文献推荐的安全系数进行比较,验证了该方法的合理性;然后,采用此方法对设计的调距桨在设计工况和系柱工况进行强度校核,同时与校核规范进行比较。结果表明,和现有的强度校核规范相比,此方法能提供更多的调距桨结构强度信息。该方法是先求解RANS方程来获取桨模表面的水动力压力系数,然后划分实桨的有限元模型,再把压力系数插值到有限元网格节点上计算得到实桨表面的水动力载荷,同时施加离心力,求解得到最大等效应力和应变,从而计算得到安全系数,可为调距桨的强度研究提供一种数值计算手段。     

调距桨油缸螺栓断裂失效机理分析

某船在进坞检查调距桨装置时,发现油缸螺栓存在断裂失效问题。文章通过分析螺栓技术状态、受力计算、制作情况、理化检测等,确认螺栓断裂失效机理为氢脆断裂。为从根源上解决此类故障问题,对螺栓原材料的技术状态和工艺状态提出了处理改进措施。     

MARIC首次承担技术责任的调距桨桨叶自主设计获得成功

<正>近日,某船首制船和二号船先后交付客户。根据试航结果,其快速性能和船体振动性能均满足技术要求,这表明中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)自主设计且首次承担技术责任的调距桨桨叶设计获得成功!作为首次承担型号产品桨叶技术责任的单位,MARIC推进部除了负责设计桨叶外,还参加了桨叶制造、     

螺旋桨桨叶应力计算与试验结果的比较

采用有限元法分析船用螺旋桨桨叶强度已非常广泛。有限元法是当前获得桨叶应力分布详尽而又可靠的最好方法,本文所叙述的是用颇为简单的三维元对桨叶静态应力进行计算。由于叶片近毂体部位为三维特性,因此三元最好选成板单元或毂单元。从另一方面来说,这也便于把所考虑的结构推广到穀部。本文提出的这些计算结果均与用应变仪在各实船桨叶上所测得的结果进行了对比。     

侧斜桨叶应力研究

本文利用Ｓｕｐｅｒ－ＳＡＰ有限元分析程序建立了侧斜桨叶的力学模型。流场计算采用非惯性系下的不可压缩粘性流体定常情况下的边值问题的有限元解法。应用ＭＳＣ－ＮＡＳＴＲＡＮ及Ｓｕｐｅｒ－ＳＡＰ计算得到侧斜桨叶在三咱不同工况下的应力分布规律，最大相当应力值及其分布区域。分析了侧斜桨叶断裂原因。     

二万马力调距桨毂光弹性应力研究

按提出的计划,制造了一个二万轴马力的船用调距桨三元光弹性测试模型,并作了测试。在选定的部位,用应变仪和光弹性测试仪作了“应急制动”工况下的应力测量。对于一只桨叶与水下物体相撞的情形,也用应变仪对毂部作了一定范围的应力研究。在内(圆)角处的应力集中现象是很严重的,致使原型(即实物桨毂)应力高达65,000磅/时~2至84,000磅/时~2。因此,建议在所有内(圆)角处采用较大的圆角半径,以减小应力。     

五叶调距桨的桨叶优化组合及整桨静平衡方法研究

主要进行了如下两个方面的工作：（1）列出了五叶调距桨桨叶的可能组合形式，并给出偏心距计算公式，据此可以得出具有最小偏心距的桨叶组合；（2）对现有规范中的整桨静平衡方法进行了拓展，给出了通过静平衡试验数据计算工艺装置心轴的摩擦力矩和整桨偏心距的方法，弥补了原有方法的不足。对于螺旋桨的研制有参考价值。     

五叶调距桨的桨叶优化组合及整桨静平衡方法研究

主要进行了如下两个方面的研究：①列出了五叶调距桨的可能组合形式,给出了偏心距计算公式,据此可以得出具有最小偏心距的桨叶组合;②对现有规范中的整桨静平衡方法进行了拓展,给出了通过静平衡试验数据计算工艺装置的摩擦力矩和整桨偏心距的方法,弥补了原有方法的不足。对于螺旋桨的研制具有参考价值。     

船用螺旋桨桨叶应力数值计算

综合运用计算流体力学(CFD)与有限元分析(FEA)方法对船用螺旋桨桨叶应力进行数值模拟和分析。采用CFD方法对设计工况与非设计工况的敞水特性进行数值模拟;将CFD数值模拟所得的空间水动力作为外部载荷,采用有限元方法对桨叶应力进行计算分析。以5叶侧斜桨为算例,得到的推力系数、转矩系数与敞水试验值具有较好的一致性,得到的桨叶应力结果与理论分析相吻合,本方法可对桨叶应力进行准确的数值预报。