流固耦合作用对螺旋桨强度影响的数值计算

为研究流固耦合作用对船舶螺旋桨强度的影响,并分析采用不同流固耦合方法所得计算结果的差异,结合实际工程,使用CFX对某船螺旋桨在特定工况进行CFD计算,并在ANSYS WORKBENCH中分别运用单向流固耦合和双向流固耦合方法对螺旋桨静应力及总变形量进行计算分析和比较,给出螺旋桨表面压力分布图,以及等效应力和总变形量随螺旋桨桨叶半径变化的关系曲线,并将二者计算结果进行对比.结果表明,采用不同流固耦合方法所得应力应变分布基本一致,最大等效应力出现在桨叶随边靠近桨毂处,叶梢位置变形最大.两种方法中采用双向流固耦合方法所得等效应力和总变形量峰值较大,且随着进速系数的增大,二者计算结果差距逐渐明显.     

螺旋桨非定常空泡数值预报中的几个问题

用基于速度势的低阶面元法对螺旋桨非定常空泡进行了预报分析，并对数值分析中的几个重点问题进行了分析讨论．通过桨叶表面划分不同的网格数进行计算，比较不同网格划分计算得到的空泡形状，讨论了空泡计算对网格疏密程度的要求．针对非定常空泡计算中不容易收敛的问题，采取的数值方法既能够较好地反映空泡的非定常性，也能够较快收敛，使得空泡数值模拟更加符合实际情况．计算得到空泡形状后，利用计算得到的奇点强度分布计算了空泡表面的压力分布，验证了空泡表面的压力等于水的汽化压力．     

基于面元法及模型试验的船舶螺旋桨噪声预报方法

对某船螺旋桨噪声进行了预报.高频噪声预报采用模型试验方法进行.在国家重点试验室大型循环水槽中完成了桨模高频噪声的测量,测试结果经量纲一的量方法换算至实船.采用面元法计算非定常力,通过力与声级的关系换算出低频离散谱噪声.求解出螺旋桨随机连续性力.然后换算出低频连续谱噪声.从预报结果总结出螺旋桨噪声随频率的变化规律以及速度对噪声的影响.     

给定压力分布的螺旋桨面元法设计

为了改善螺旋桨的空泡性能，提供了一种基于面元法的螺旋桨设计方法。该方法通过给定压力分布进行设计。压力分布可以由设计人员指定，也可以由升力面设计方法获得。或者通过修改母型螺旋桨的压力分布而得到。桨叶形状的表达用B样条方法实现，这样可以通过较少的控制角点来表达桨叶形状。将面元法计算得到的压力分布与给定的压力分布之差的平方和作为优化目标函数，通过最小化目标函数可以得到桨叶形状。     

有限元与边界元耦合法的数值计算

本文采用了将边界元区域的全部未知量凝聚到耦合面上的方法来实现有限元与边界元的耦合,从而达到节省内存的目的。文中还就耦合中利用对称性时方程组产生奇异性的原因及耦合面上面力不连续的处理作了详细的讨论,提出了解决的办法,最后以三维问题为例,给出了算例。     

流-固耦合问题边界元-有限元耦合方法分析

利用边界元－有限元耦合方法对流－固耦合振动问题进行了分析,假设流体控制方程为Ｌａｐｌａｃｅ方程,利用非连续边界元对流体域进行离散,从而有铲地解决了边界元分析中的“角点效应”问题。固体以平面梁为模型,采用有限元进行离散,对非连续边界元和有限元的耦合问题进行了分析,通过对悬臂梁在一侧受液体作用时的瞬态响应分析的数值解同解析解的比较,表明了本文所给方法的有效性,同时为利用边界元－有限元耦合方法对流－固耦     

降雨入渗时沥青路面流固耦合作用的力学响应

应用ABAQUS软件建立降雨入渗条件下的沥青路面渗流有限元模型,得到相应的渗流规律和渗流场的分布状态;在建立合理的降雨渗流场边界的基础上,运用多孔介质流固耦合理论分析了沥青路面在渗水和行车荷载作用下的力学响应.研究表明:降雨入渗过程将会导致沥青路面内部饱和度和孔隙水压力出现显著的变化;在动态荷载的作用下,降雨入渗后的沥青路面内部各项应力指标呈现波动特性,孔隙水压力与流速出现了较大的正、负逆转.     

双向流固耦合的圆柱式桥墩绕流的三维数值模拟

考虑双向流固耦合并利用软件ANSYS CFX模拟了圆柱表面涡脱的产生和变化过程,结合工程实际给出了计算实例,采用有限体积法对流体力学控制方程Navier-Stokes进行离散,用SIMPLE方法求解,分析计算了圆柱表面周向压力系数分布情况及圆柱的阻力系数、升力系数及Strouhal数,得到了流体与结构物相互作用对圆柱绕流特性的影响。结果表明:由于圆柱受到水流的作用,圆柱的升力及尾流特征显示周期性变化,并出现单一频率振动。     

螺旋桨强度计算的参数化设计

介绍了基于AutoCAD VBA船舶螺旋桨参数化强度计算方法,主要包括螺旋桨强度校核、桨叶厚度径向分布、程序菜单和工具栏的设计,以及程序代码的自动加载等,列举了用VBA编写的相关程序。     

螺旋桨空泡校核的参数化研究

本文介绍了基于AutoCADVBA船舶螺旋桨参数化空泡校核的方法,主要包括空泡校核计算、校核曲线的绘制和插值、程序菜单和工具栏的设计,以及程序代码的自动加载等,并列举了用VBA编写的相关程序。     

基于VBA的矩形花键拉刀参数化设计

应用AutoCAD集成开发工具VBA,建立了矩形花键拉刀设计人机交互界面;采用参数化绘图技术,实现了矩形花键拉刀图形的自动布局与自动绘制的功能;结果表明其完全满足工程实践要求.     

潜艇螺旋桨直接辐射噪声的数值计算

采用计算流体力学与声学边界元方法相结合求解了潜艇尾部大侧斜螺旋桨的直接辐射噪声.与一般螺旋桨噪声计算不同的是,螺旋桨非定常计算时引入了潜艇尾部桨盘面的速度分布作为非均匀来流,能够提供更加真实的螺旋桨脉动压力源场.提取桨叶表面的声偶极源项后,采用边界元方法,求解FW-H方程,得到了螺旋桨空间测点的声压谱和总声级.桨盘面速度分布由全附体潜艇粘性流场数值计算得到,其可信性由艇体表面的压力系数与试验值的比较给予了验证.螺旋桨数值模型的可信性由敞水特性预报值与试验值的比较进行了验证.     

导管对螺旋桨水动力性能的影响

以面元法为数值计算方法,采用双曲面元以消除面元间的缝隙.分别计算螺旋桨和导管,二者之间的影响通过迭代方法加以考虑.螺旋桨对导管的诱导速度在导管表面周向平均,导管对螺旋桨的诱导速度在螺旋桨盘面处周向平均,从而使导管周围和螺旋桨周围的非定常流动简化为定常流动.应用该方法编制了程序,计算了导管桨的水动力性能,进一步研究了导管的大小、形状、位置等因素对螺旋桨的水动力性能、表面压力分布、叶片环量分布等的影响.     

基于VBA的公交上车刷卡人数统计方法

提出一种基于VBA宏命令,利用公交IC卡和GPS数据来实现各站点刷卡上车人数统计的方法.根据两种数据的特点,以Excel为主要工作平台,通过VBA程序快速地对两者数据进行筛选和利用,逐步实现各站点公交车到站时间的匹配和各站点上车人数的统计.最后利用此方法对丹东市公交线路的往返各站点上车人数进行统计.与传统的公交随车调查结果对比,通过该方法得到的各站点上车人数数据较为准确,可作为传统方法的替代.     

用于模拟螺旋桨负载的双馈电机矢量控制研究

螺旋桨负载模拟是舰船电力推进系统中的重要研究内容.文中利用双馈电机四象限运行以及通过转子侧控制能降低变频器容量的特性,提出了双馈电机能量反馈系统模拟螺旋桨负载特性的方案.采用定子磁链定向的矢量控制策略,利用MATLAB/SIMULINK建立双馈电机模型和控制系统模型,实现不同工况下的稳态和动态特性模拟.仿真结果表明,转矩响应迅速、准确、稳定,采用矢量控制的双馈电机能量回馈系统具有良好的四象限负载特性模拟性能.     

Effect of Fluid-Structure Interaction on Sealed Flow Field and Leakage Rate Based on Computational Fluid Dynamics

This paper addresses the issue of reciprocating compressors staggered labyrinth seal structure. The internal flow field of sealed structure, the displacement of cylinder and piston for different tooth profile angles are analyzed synchronously using FLUENT software, and the effects of fluid-structure interaction on the performance of the labyrinth seal are revealed. The results indicate that with the growth of tooth profile angle, the leakage rate of labyrinth seal tends to decrease first, and then increase. The results of fluid-structure interaction analysis are close to those of actual engineering. The effect of fluid-structure interaction makes tiny deformation in calculation mesh of piston and cylinder structure, and the coupling interaction affects the performance of the labyrinth seal.     

����VISSIM��Excel VBA��MATLAB�ķ���ƽ̨�о�

本文提出了利用Excel VBA作为主控程序将VISSIM与MATLAB进行集成构建仿真平台的方法,解决了直接对VISSIM二次开发编程难度大、耗时长的问题.该方法综合Excel VBA与VISSIM、MATLAB的接口编程容易,且MATLAB具有强大的工具箱、库函数和擅长处理矩阵的优点,其中VISSIM和MATLAB作为Excel VBA的调用对象,利用MATLAB编制新建交通控制模型的代码,利用VISSIM模拟车流运行和提取各种交通运行性能指标.具体地,VISSIM与Excel之间采用COM数据通讯接口进行集成,Excel与MATLAB之间采用Excel Link扩展接口进行集成.采用这种方法建立的交通控制仿真平台为研究验证新型的交通控制模型提供了有效途径,最后给出了一个基于该控制仿真平台建立的Q学习配时优化模型的实例.     

无梢涡螺旋桨试验研究

本文根据螺旋桨的升力线理论,分析了螺旋桨叶梢产生梢涡的机理,通过在叶梢处的截面上安装一个与螺旋桨同轴旋转面相切的弧面封板所进行的螺旋桨敞水试验,来验证叶梢安装叶片可使叶梢不产生旋涡,减少叶梢处能量损失,得出了初步的结论。     

基于相互积分的应力强度因子数值分析

应力强度因子可反映裂纹尖端弹性应力场的强弱,是解决结构疲劳断裂问题的重要参数。工程上常采用有限元分析软件对各种复杂裂纹体进行数值模拟进而求解断裂问题。有限元分析软件ANSYS提供后处理功能可直接计算各种断裂参数。借助ANASYS计算平台,分别采用传统的位移插值法和基于相互积分的数值方法可求得张开型二维及三维裂纹应力强度因子。将数值分析结果与二维裂纹的解析解和三维裂纹扩展实验的测量结果进行对比分析后发现,基于相互积分理论求得的应力强度因子更为精确,这种优势在三维裂纹数值分析中更为显著。