本文關(guān)鍵詞：船用復(fù)合材料螺旋槳性能預(yù)報及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，復(fù)合材料船用螺旋槳作為一種新型推進(jìn)器，由于其優(yōu)良的聲學(xué)性能，較輕的槳葉質(zhì)量以及獨特的可設(shè)計性，，得到了軍事與民用船艇領(lǐng)域的重視但是復(fù)合材料螺旋槳工作時變形較大，對水動力性能的影響不可忽略，因此考慮槳葉變形影響的性能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計是目前研究的熱點和難點之前的研究對象局限于單向纖維復(fù)合材料螺旋槳，對編織纖維復(fù)合材料螺旋槳的研究較少，且缺少對纖維體積分?jǐn)?shù)的影響研究和對性能預(yù)報方法的介紹 本文通過分析編織纖維復(fù)合材料螺旋槳的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合螺旋槳性能預(yù)報的升力面方法和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有限元分析方法，完成了復(fù)合材料螺旋槳的參數(shù)化建模和水動力性能預(yù)報的工具開發(fā)并在此基礎(chǔ)上結(jié)合螺旋槳設(shè)計理論，采用三級結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了復(fù)合材料螺旋槳的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計具體內(nèi)容如下： 詳細(xì)介紹了復(fù)合材料螺旋槳的建模方法，并與試驗結(jié)果進(jìn)行了對比，證明了方法的有效性通過對編織復(fù)合材料螺旋槳的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析，揭示了編織纖維復(fù)合材料螺旋槳與傳統(tǒng)金屬螺旋槳和單向纖維復(fù)合材料螺旋槳的差異，表明編織纖維復(fù)合材料螺旋槳在水動力性能預(yù)報時，槳葉變形不可忽略 使用MATLAB編程，開發(fā)了VLM/FEM復(fù)合材料螺旋槳的敞水性能預(yù)報工具，且對該工具的開發(fā)流程和方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并藉由該工具對某復(fù)合材料螺旋槳進(jìn)行驗證分析，通過比較計算結(jié)果證明其準(zhǔn)確性 基于開發(fā)的性能預(yù)報工具，對編織復(fù)合材料螺旋槳采用三級結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，先優(yōu)化槳葉鋪層角度，再優(yōu)化槳葉體積分?jǐn)?shù)，最后使用預(yù)變形設(shè)計，最終完成了對槳葉水動力性能和質(zhì)量的優(yōu)化
【關(guān)鍵詞】：船用復(fù)合材料螺旋槳 編織纖維 VLM/FEM耦合分析 工具開發(fā) 性能預(yù)報 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U664.33
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 研究背景及意義12-14
• 1.2 復(fù)合材料螺旋槳的應(yīng)用14-17
• 1.2.1 復(fù)合材料螺旋槳在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用14-15
• 1.2.2 復(fù)合材料螺旋槳在民用領(lǐng)域的應(yīng)用15-17
• 1.3 復(fù)合材料螺旋槳國內(nèi)外研究狀況與進(jìn)展17-20
• 1.3.1 復(fù)合材料螺旋槳的性能研究17-18
• 1.3.2 復(fù)合材料螺旋槳的優(yōu)化設(shè)計方法研究18-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-23
• 第二章 基本理論與分析方法23-33
• 2.1 螺旋槳的幾何描述23-26
• 2.2 復(fù)合材料螺旋槳性能預(yù)報理論26-28
• 2.2.1 螺旋槳性能預(yù)報的升力面法26-27
• 2.2.2 復(fù)合材料螺旋槳耦合分析理論27-28
• 2.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析理論28-33
• 2.3.1 復(fù)合材料層合板的一階剪切變形理論29-31
• 2.3.2 二向機(jī)織平紋復(fù)合材料等效剛度計算31-33
• 第三章 復(fù)合材料螺旋槳結(jié)構(gòu)分析方法33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 復(fù)合材料螺旋槳模型建立33-37
• 3.2.1 復(fù)合材料螺旋槳的載荷及邊界33-34
• 3.2.2 復(fù)合材料螺旋槳的材料屬性34-35
• 3.2.3 有限元單元類型選擇35-37
• 3.3 單向纖維與編織纖維復(fù)合材料槳對比37-38
• 3.4 試驗驗證38-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 復(fù)合材料螺旋槳性能預(yù)報及工具開發(fā)45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 復(fù)合材料螺旋槳數(shù)值預(yù)報工具開發(fā)流程及模塊45-47
• 4.2.1 復(fù)合材料螺旋槳數(shù)值預(yù)報工具開發(fā)流程45-46
• 4.2.2 復(fù)合材料螺旋槳數(shù)值預(yù)報工具模塊簡介46-47
• 4.3 參數(shù)化建模47-49
• 4.4 載荷和變形的傳遞49-50
• 4.4.1 載荷傳遞驗證49-50
• 4.4.2 變形傳遞驗證50
• 4.5 收斂計算值判斷50-51
• 4.6 應(yīng)用實例驗證51-53
• 4.7 本章小結(jié)53-55
• 第五章 復(fù)合材料螺旋槳優(yōu)化設(shè)計55-65
• 5.1 引言55
• 5.2 優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)55-56
• 5.3 優(yōu)化設(shè)計過程56-58
• 5.3.1 纖維角度及體積分?jǐn)?shù)的影響56-57
• 5.3.2 預(yù)變形設(shè)計57-58
• 5.4 優(yōu)化結(jié)果分析58-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 主要研究工作總結(jié)和結(jié)論65-66
• 6.2 進(jìn)一步工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況71-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 曾志波;姚志崇;王瑋波;劉潤聞;韓用波;洪方文;;復(fù)合材料螺旋槳流固耦合分析方法研究[J];船舶力學(xué);2012年05期

2 洪毅;赫曉東;;復(fù)合材料船用螺旋槳設(shè)計與CFD/FEM計算[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年03期

  本文關(guān)鍵詞：船用復(fù)合材料螺旋槳性能預(yù)報及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：326848