Numerical analysis of the high skew propeller of an underwater vehicle

A numerical analysis based on the boundary element method (BEM) was presented for the hydrodynamic performance of a high skew propeller (HSP) which is employed by an underwater vehicle (UV). Since UVs operate at two different working conditions (surface and submerged conditions), the design of such a propeller is a cumbersome task. This is primarily due to the fact that the resistance forces as well as the vessel efficiency under these conditions are significantly different. Therefore, some factors are necessary for the design of the optimum propeller to utilize the power at the mentioned conditions. The design objectives of the optimum propeller are to obtain the highest possible thrust, minimum torque, and efficiency. In the current study, a 5-bladed HSP was chosen for running the UV. This propeller operated at the stern of the UV hull where the inflow velocity to the propeller was non-uniform. Some parameters of the propeller were predicted based on the UV geometrical hull and operating conditions. The computed results include the pressure distribution and the hydrodynamic characteristics of the HSP in open water conditions, and comparison of these results with those of the experimental data indicates good agreement. The propeller efficiency for both submerged and surface conditions was found to be 67% and 64%, respectively, which compared to conventional propellers is a significantly higher efficiency.     

二维低噪声风洞设计

湍流边界层脉动压力谱是水动力噪声预报的重要输入参数.为满足湍流边界层脉动压力测试需求,设计并建造了二维低噪声风洞.风洞设计从流体动力学和声学2方面考虑.流体动力学设计既需要满足流速要求,又需要降低试验段湍流度,提高流动稳定性;声学设计从洞壁隔声,洞体内部消声以及减振3个方面考虑,专门设计了声流式消声器、微穿孔消声器及消声弯头用于降低试验段噪声.二维低噪声风洞建成后有效进行了湍流边界层脉动压力测试.     

三维数字空间法与波叠加法结合的近场声辐射计算

传统的波叠加法是边界元法的有效替代方法,其具有计算速度快计算精度较高等优点,但是也有复杂模型的建立较困难,以及对模型适应性较差等缺点。为了克服传统波叠加法的缺点,从而使其能够计算较为复杂模型的声辐射,将三维数字空间方法与传统波叠加法结合,因为三维数字空间方法具有建模迅速,对模型适应性很好等优点。分别采用边界表示法和体积表示法建模,且通过简单算例计算表明,采用这两种方法与传统波叠加法结合计算外场声辐射是完全可行的,并且结果的精确度相对较高,采用边界表示法的效率相对较高。     

人机工程学与汽车设计初探

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素,使人们在享受物质生活的同时,更加注重产品在"方便"、"舒适"、"可靠"、"价值"、"安全"和"效率"等方面的评价,也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。这也就是人机工程学问题,一个好的产品,绝对是一个符合人机工程学原理的产品,只有把人-机有效的结合起来,才来发挥人的最大能动性和机械的最大使用性。     

基于ADAMS／Car低端SUV高速行驶的平顺性仿真分析

针对目前围内市场上的低端SUV存在最高车速较低、高速行驶舒适性不够的问题,本文从理论上分析了行驶速度埘汽午甲顺性的影响,用ADAMS／Car建立了某低端SUV的多刚体动力学模型,并按照半顺性试验标准进行了仿真。经试验证明仿真结果与实验结果吻合,验证了模型的正确。然后,完成了低端SUV不同高速下的平顺性仿真,得出仿真结果与理论分析相一致。最后根据分析结果对模型的优化提出合理建议,为低端SUV高速稳定舒适性研究提供相关参考。     

高速列车表面气动噪声偶极子声源分布数值分析

以Lighthill方程为基础,采用边界元法并与计算流体动力学相结合,对高速列车表面气动噪声偶极子声源进行数值分析,以获得高速列车表面气动噪声偶极子声源分布.探讨了不同车速工况下列车车身表面气动偶极子声源的强弱及其分布特征,在此基础上对基于表面气动偶极子声源的列车外部气动声场进行了数值分析.研究表明:列车运行速度为270 km/h、频率为2.5 kHz时,声压级在90 dB以上的气动偶极子声源主要分布在车底转向架附近,其最大声源声压级约97 dB,是高速列车主要的气动噪声源区.     

基于驾驶安全舒适性的山区双车道速度限制研究

为综合考虑山区双车道行驶安全舒适性对速度的限制,基于交通安全工程理论,采用多元非线性数值回归分析技术,探讨了平曲线半径R、坡度i、坡长l与事故当量损失率P的相关关系及P、弯道速度V与心率增长率N的相关关系,建立了道路线形安全性评价模型和驾驶员行驶舒适性评价模型,并在对模型进行显著性检验及可靠性验证的基础上,推导限制安全舒适速度V。结果表明:在安全性最高的一般弯、坡路段阈值P=80、N=20%时,V=35 km/h达到最佳行驶安全舒适性;在安全性最低的急弯、陡坡路段阈值P=498、N=40%时,V=10 km/h为最大限制速度。     

基于行车舒适性的高速公路中小跨径预应力混凝土桥梁设计方法研究

该文分析了桥梁行车舒适性的影响因素,并对中小跨径预应力混凝土桥梁存在的梁体过度上拱问题进行探讨,提出了基于行车舒适性的高速公路中小跨径预应力混凝土简支板梁桥设计理念和设计方法来解决这一问题,可为以后的相关研究提供参考和借鉴。     

精密设备半挂运输车悬架匹配设计及运输平顺性仿真

为解决精密设备在半挂车运输中的振动问题,采用了一种半挂车鹅颈柔性牵引装置。在ADAMS中建立了整车多刚体动力学仿真模型,并对整车的悬架系统进行了匹配计算,通过随机路面输入的平顺性仿真分析,取得较好的结果,减轻了车辆对精密设备在运输过程中的振动破坏。     

基于ANSYS的深水海底管道铺设受力分析

采用ANSYS11.0研究深水海底管道铺设过程中管道变形及受力。针对海底管道铺设边界的特殊性,提出了边界处理的新方法。根据管道在触地点处所受海底反力为零的假设,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编程迭代,寻找出管道触地点;根据给定的托管架形式,迭代求出管道与托管架的分离点。利用pipe59单元模拟管道的大位移非线性变形,分析了张紧力、水平力、悬跨段弯矩、悬跨段长度及管道与托管架的分离角之间的关系,据此工程人员可以根据所要控制的悬跨段弯矩计算所需的张紧力和入水角。最后通过与OFFPIPE专用软件所得结果进行比较,说明方法的可行性与准确性。