导读:本文包含了复合材料螺旋桨论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:复合材料螺旋桨,雷诺平均纳维-斯托克斯方法,有限元方法,流固耦合
复合材料螺旋桨论文文献综述
李子如,李广辉,何朋朋,贺伟[1]（2019）在《复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析》一文中研究指出针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为对象,采用ANSYS ACP构建复合材料桨有限元模型,计算了正交各向异性碳纤维复合材料(CFP)桨在均匀流场和非均匀流场中的水动力性能和结构响应.研究表明:CFP桨的流固耦合效应较小,在均匀流中具有与刚性桨基本相当的水动力性能;CFP桨在非均匀流中桨叶结构响应(位移、速度和加速度)在高伴流区域、叶梢和导边区域较大,变化也更为剧烈.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年09期）
张鑫玉,高婷,朱坤,易伟[2]（2019）在《复合材料螺旋桨整体模压成型模具设计技术研究》一文中研究指出螺旋桨作为船舶最为重要的部件之一,对其材质要求极高。复合材料具有强度高、比重小、耐腐蚀、水下噪声小等优点,成为螺旋桨材质首选。除此之外,模具设计过程作为复合材料螺旋桨成型过程中的关键过程,对其也有较高要求。本文主要通过分析目前复合材料螺旋桨的研究背景,在现有模具设计的基础上,总结不足之处,根据模压工艺成型原理,研究并设计出一种整体成型的复合材料螺旋桨模具。通过对螺旋桨整体结构分析、现有模具结构的比较分析、模压模具总体设计与型腔设计、螺旋桨模压模具的制造与成型、精度分析五个主要模块的阐述,并结合相关计算,得出该整体成型模具的设计成果,有效解决了分体成型时的装配误差、粘接强度低等技术难题。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年06期）
郑天禄[3]（2019）在《螺旋桨用混杂纤维复合材料阻尼性能的数值模拟研究》一文中研究指出近年来,复合材料以其独特的优点在船舶领域得到了广泛的应用。复合螺旋桨就是复合材料在船舶领域的一种典型应用之一。在水下工作时,螺旋桨叶片表面会产生脉动压力,导致叶片振动向外辐射噪声。与传统金属螺旋桨相比,复合材料螺旋桨具有优良的阻尼性能。然而随着侦测技术的发展和各国军事力量的提升,目前一般的CF/EP复合材料螺旋桨的阻尼性能已无法满足舰船的隐蔽性。因此,通过多种纤维增强的方法来增进复合材料螺旋桨的阻尼性能,对提高舰船的隐蔽性及设计低噪声的螺旋桨意义重大。本文将实验与有限元法(FEM)相结合,根据测量单种纤维复合材料的阻尼性能计算混杂纤维复合材料的阻尼性能,并利用计算流体力学方法(CFD)与FEM方法相结合,对混杂纤维复合材料螺旋桨的水动力性能及桨叶的力学性能进行分析,最后对混杂纤维复合材料螺旋桨叶尖振幅进行了计算分析,验证减振降噪效果,具体研究内容如下:首先,测量了叁种单一增强单向纤维复合材料的阻尼性能和基本力学性能。计算了纤维角度对复合材料阻尼性能的影响,分析了阻尼性能与纤维角度之间的关系。研究了不同铺层混杂和不同纤维混杂的复合材料阻尼性能,确定了复合材料螺旋桨的叁种混杂纤维体系CF/CF/GF、CF/CF/KF、CF/KF/GF、以及铺层结构[±60/±30/0]铺层。其次利用CFD方法,分别采用RNG k-e湍流模型对螺旋桨水动力性能进行了计算,研究了螺旋桨的表面压力分布情况和流域内的压力场、速度场以及流线情况。利用水动力性能计算的结论,使用FEM方法,进行了在设计转速系数条件下叁种混杂纤维螺旋桨的受力分析,校验其是否满足螺旋桨强度要求。经校验叁种混杂纤维体系均能满足强度要求。最后利用CFD与FRM方法相结合,完成了同一工况下纯CF螺旋桨和其他满足螺旋桨机械性能要求的叁种混杂纤维复合材料螺旋桨的流固耦合计算,提取了螺旋桨叶尖的振幅,与纯CF螺旋桨进行了对比,发现CF/KF/GF混杂纤维螺旋桨叶尖振幅相较于CF单种纤维螺旋桨衰减最大,可达-4.085dB。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张宏磊[4]（2019）在《复合材料螺旋桨空泡及空泡水动力性能的数值预报研究》一文中研究指出当前,舰船的发展不断趋于大型化与高速化,舰船螺旋桨常常由于过大的负荷而产生空泡。空泡一旦产生,势必影响螺旋桨的水动力性能;导致空化剥蚀,破坏桨叶表面材料;同时引发船体尾部振动,致使空化噪声。近年来,空化问题一直是国际水动力学界的重点研究问题。传统金属螺旋桨为了控制空泡产生常从螺旋桨的几何尺寸与形状上着手,如选用较小厚度的翼型和在叶根处打孔等,但是由于螺旋桨尺寸和重量都很大,并且结构十分复杂,效果往往并不理想。而复合材料螺旋桨的出现为空泡现象的控制提供了新的契机。复合材料螺旋桨的结构特点及工作原理都与传统金属螺旋桨大不相同,因此其空化现象产生的机理及造成的影响也迥然各异。基于此,本文针对通用桨型DTMB4381螺旋桨,利用CFD方法与有限元分析方法相结合,对复合材料螺旋桨的空泡性能及空泡水动力性能进行了研究,并与金属螺旋桨的计算结果进行了对比分析,探索了复合材料螺旋桨的空化机理,具体研究内容如下:利用基于RANS方程的计算流体力学方法,建立了螺旋桨敞水数值模拟方法;采用四面体网格与结构化网格相结合的混合网格方式实现了整个计算域网格的划分;通过网格无关性分析,验证了该方法的正确性;研究了不同湍流模型对金属螺旋桨水动力性能计算结果的影响,与文献中的实验值进行了对比,提出了适应于本研究的有效湍流模型;分析了不同工况下螺旋桨桨叶表面的压力分布及流场情况。采用基于Mosaic技术的Poly-Hexcore旋转域网格与外流场的结构化网格结合的重迭网格,结合计算流体力学方法,建立了螺旋桨定常空泡数值模拟方法,研究了金属螺旋桨在不同工况、不同空泡数下的定常空泡流,讨论了不同湍流模型、不同空化模型、不同离散格式对计算结果的影响,分析了不同工况以及空泡数下金属螺旋桨的空化面积、空化程度以及空泡水动力性能。并与文献中的计算结果对比分析,验证了空泡数值模拟方法的准确性。利用CFD、FEM与基于MATLAB的几何重构程序相结合,建立了复合材料螺旋桨空泡数值模拟计算方法;完成了不同工况下4381复合材料螺旋桨的流固耦合计算,分析复合材料螺旋桨的变形情况,结合MATLAB与叁维构型软件UG,完成形变后复合材料螺旋桨的叁维几何重构;研究不同工况、不同空泡数下复合材料螺旋桨的定常空泡性能与空泡水动力性能,将所得计算结果与金属桨对比分析,显示了复合材料螺旋桨在空泡性能及空泡水动力性能上的优异性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
刘志龙[5]（2018）在《复合材料螺旋桨振动声辐射研究》一文中研究指出近年来,复合材料由于其自身的优越性而被广泛应用于舰船领域中,复合材料螺旋桨就是复合材料在舰船领域中的一个典型应用。在水下工作时,螺旋桨的桨叶表面会产生脉动压力,进而引起叶片振动向外辐射噪声。与传统金属螺旋桨相比,复合材料螺旋桨由于其材料特性不同必须考虑流固耦合效应,致使复合材料螺旋桨的振动声辐射特性更为复杂。因此,研究复合材料螺旋桨叶片振动噪声规律对提高潜艇的隐身性及设计低振、低噪声的螺旋桨具有十分重要的意义。本文利用计算流体力学方法(CFD)、声学无限元方法与有限元方法(FEM)相结合,首先对复合材料螺旋桨的水动力特性、桨叶变形进行分析,并与金属螺旋桨进行了比较,然后对复合材料非定常脉动压力及振动噪声进行了计算分析,具体研究内容如下:首先利用CFD方法,分别采用叁种不同的湍流模型对不同工况螺旋桨的推力系数、扭矩系数、敞水效率进行了计算,并与相关文献的实验值进行了对比及误差分析,验证了水动力模型的准确性;研究了螺旋桨的表面压力分布、剖面压力场、速度场以及螺旋桨的迹线情况,计算结果表明叁种湍流模型中RNG模型计算精度最高,为最佳湍流模型。其次利用CFD方法与FEM方法相结合,完成了不同工况下金属螺旋桨和复合材料螺旋桨的流固耦合计算,研究了同一工况下复合材料螺旋桨与金属螺旋桨的桨叶变形、推力系数和扭矩系数,分析了不同工况复合材料螺旋桨与金属螺旋桨的性能差异。最后计算了螺旋桨非定常周期性脉动压力并对其分布规律进行了研究,然后利用ACTRAN中的ICFD功能,提取了螺旋桨计算获取的非定常脉动压力作为噪声源,结合声学无限元方法,计算了复合材料螺旋桨的振动声辐射特性,分析了不同频率下的声压分布,同时通过布置场点研究了沿桨叶盘面和轴向两个方向的声压指向性。研究结果表明该脉动压力下螺旋桨的振动噪声轴向方向辐射大于盘面方向,声压在盘面和轴向均呈“8”字分布,距离桨轴中心越近,声压辐射量级越大,桨中心总声压级最大。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
鄢蕾[6]（2018）在《复合材料螺旋桨流固耦合数值计算》一文中研究指出作为常见的船舶推进装置,螺旋桨具有几何形状简单、安装使用方便、推进效率高等特点。但随着船舶事业的飞速发展,船舶逐渐向大型化、高速化的特点发展,对船舶螺旋桨性能的要求越来越高。现阶段的常规材料螺旋桨具有噪声大、不耐腐蚀、使用寿命较短等缺点,因此近年来螺旋桨材料发生了巨大的变化。由于新型材料的物理性质发生了变化,螺旋桨的流固耦合问题引起了越来越多的关注。本文主要对DTMB 4119螺旋桨流固耦合问题进行以下方面的研究工作:(1)针对DTMB4119螺旋桨在不同工作工况下,研究流体计算网格量对螺旋桨敞水性能的影响;采用标准k-e、RNG k-e、SST k-w湍流模型,研究分析湍流模型对螺旋桨敞水性能的影响,并与参考文献给出的试验结果进行对比分析,从结果来看采用RNG k-e湍流模型的计算结果与文献误差最小。(2)采用叁种材料属性不同的各向同性材料,对螺旋桨水动力性能与结构响应特性与材料属性之间的关系进行探究。从仿真结果来看,材料属性对前两种材料螺旋桨影响较小,流体与固体之间的相互影响可以忽略不计;而对玻璃纤维材料螺旋桨的影响较大,纤维材料螺旋桨的敞水性能、流场特性以及桨叶的应力应变、变形都有明显的变化。(3)计算考虑铺层方式的流固耦合特性。结果表明,层铺方式对螺旋桨水动力性能影响较小,但对螺旋桨的应力应变影响较大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
张碧辉,李喜乐,周波[7]（2018）在《复合材料螺旋桨结构多目标优化设计》一文中研究指出在螺旋桨桨叶结构设计的工程实践中,减轻重量和增加扭转刚度是两个主要目标,而复合材料的应用增加了螺旋桨结构的可设计性。以某复合材料螺旋桨为例,基于有限元方法,以桨叶的复合材料铺层数量与铺层角度为优化设计变量,以螺旋桨桨叶强度、弯曲刚度为约束条件,采用快速非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该复合材料螺旋桨进行多目标优化设计。得到了关于两个目标函数的帕累托解集,即综合考虑桨叶质量与扭转刚度两个指标的最优设计参数集。本文为复合材料螺旋桨的结构设计提供了一种有效的思路。(本文来源于《航空工程进展》期刊2018年01期）
张旭婷,洪毅,袁凤,矫维成,刘文博[8]（2016）在《复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状》一文中研究指出复合材料螺旋桨性能研究的重要方法之一是流固耦合分析方法,求解流固耦合方程能够获得复合材料螺旋桨的水动力性能与结构响应。通过对国内外复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的总结和归纳,分别介绍了主流的流固耦合分析方法——VLM/FEM流固耦合方法、BEM/FEM流固耦合方法和CFD/FEM流固耦合方法,同时对其研究内容和发展现状进行了简单阐述,展望了未来复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究趋势,为进一步研究复合材料螺旋桨流固耦合方法提供了参考。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2016年06期）
杨文志,朱锡,陈悦,裴秋秋[9]（2016）在《复合材料螺旋桨强度评估方法研究》一文中研究指出为实现对复合材料螺旋桨强度进行准确的评估,本文基于Hashin强度准则对特定铺层的螺旋桨在设计工况水动力载荷下进行强度评估;鉴于模拟螺旋桨所受水动力载荷具有很大的局限性,开展等效集中力研究;静强度试验表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好,各测点处应变均呈线性增长,有效佐证了强度评估方法的可靠性。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2016年09期）
黄政,熊鹰,杨光[10]（2016）在《复合材料螺旋桨模型的应变模态与振动特性》一文中研究指出采用有限元模态算法和应变模态测量试验对比金属桨和碳纤维桨模型的固有频率、位移和应变模态振型,试验测得铜桨和碳纤维桨的前叁阶固有频率与计算值相差分别在3%和12%以内。碳纤维桨各阶固有频率均比铜桨要小,应变模态振型相似,前者结构阻尼是后者的4倍左右。计算二者在流域中的湿模态,铜桨的前四阶湿模态固有频率比干模态减小18%~33%,碳纤维桨减小54%~64%。研究铜桨和不同铺层碳纤维桨之间的振动特性,得出有利于减轻振动的纤维铺层方式,优选出的碳纤维桨总振动加速度级(TAL)比试验用碳纤维桨降低2 d B。(本文来源于《中国舰船研究》期刊2016年02期）
复合材料螺旋桨论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
螺旋桨作为船舶最为重要的部件之一,对其材质要求极高。复合材料具有强度高、比重小、耐腐蚀、水下噪声小等优点,成为螺旋桨材质首选。除此之外,模具设计过程作为复合材料螺旋桨成型过程中的关键过程,对其也有较高要求。本文主要通过分析目前复合材料螺旋桨的研究背景,在现有模具设计的基础上,总结不足之处,根据模压工艺成型原理,研究并设计出一种整体成型的复合材料螺旋桨模具。通过对螺旋桨整体结构分析、现有模具结构的比较分析、模压模具总体设计与型腔设计、螺旋桨模压模具的制造与成型、精度分析五个主要模块的阐述,并结合相关计算,得出该整体成型模具的设计成果,有效解决了分体成型时的装配误差、粘接强度低等技术难题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
复合材料螺旋桨论文参考文献
[1].李子如,李广辉,何朋朋,贺伟.复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析[J].华中科技大学学报(自然科学版).2019
[2].张鑫玉,高婷,朱坤,易伟.复合材料螺旋桨整体模压成型模具设计技术研究[J].玻璃钢/复合材料.2019
[3].郑天禄.螺旋桨用混杂纤维复合材料阻尼性能的数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].张宏磊.复合材料螺旋桨空泡及空泡水动力性能的数值预报研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[5].刘志龙.复合材料螺旋桨振动声辐射研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[6].鄢蕾.复合材料螺旋桨流固耦合数值计算[D].华中科技大学.2018
[7].张碧辉,李喜乐,周波.复合材料螺旋桨结构多目标优化设计[J].航空工程进展.2018
[8].张旭婷,洪毅,袁凤,矫维成,刘文博.复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状[J].玻璃钢/复合材料.2016
[9].杨文志,朱锡,陈悦,裴秋秋.复合材料螺旋桨强度评估方法研究[J].舰船科学技术.2016
[10].黄政,熊鹰,杨光.复合材料螺旋桨模型的应变模态与振动特性[J].中国舰船研究.2016
标签：复合材料螺旋桨; 雷诺平均纳维-斯托克斯方法; 有限元方法; 流固耦合;