弹性桨-轴系统建模与计算方法研究

摘要：

弹性桨-轴与流体产生的双向流固耦合效应,显著改变了推进系统振动性能.现有研究分别针对桨叶和转轴弹性采用分离模型进行,即:流体-弹性桨与流体-刚体桨-弹性轴模型.而在实际工况中,转轴由于发生振动,使弹性桨入流条件与忽略轴系振动时的差异很大;另一方面,现有分离模型在预报时,是基于流体在桨叶振动平衡位置处界面力学关系开展的,未能真实反映流体在振动桨叶物理表面行为特征,难以满足桨-轴系统振动特性准确预报的现实需求.该研究拟针对流体-弹性桨-轴复杂系统双向流固耦合问题,基于精确的振动桨叶表面流体界面力学关系,建立弹性桨-轴双向流固耦合一体化模型并发展一套高效高精度稳定数值算法.结果表明,船舶研究者需建立流体-弹性桨-轴一体化模型,以重新评估附加质量/阻尼及轴承处激励力.建立的模型与算法和得到的结果可为低速水下航行器声振性能设计和评价提供理论和技术支持.

关键词：流固耦合/水弹性、振动、螺旋桨-轴系统、有限元法、面元法/边界元法

所属期刊栏目：42

分类号：O323(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;华中科技大学自主创新研究基金;湖北省技术创新专项重大项目

在线出版日期：2023-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：30-39