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弹性螺旋桨纵向激励力特性研究
被引量:
2
1
作者
武兴伟
邹冬林
+3 位作者
董新国
薛林
塔娜
饶柱石
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023年第1期7-11,18,共6页
螺旋桨纵向激励力是引起舰船艉部振动噪声的重要原因之一,对其研究有利于舰船艉部的振动噪声控制。通过面元法耦合有限元法建立螺旋桨双向流固耦合动力学模型,计算P438X系列螺旋桨在不均匀流场下的纵向激励力,研究桨叶弹性、侧斜角等因...
螺旋桨纵向激励力是引起舰船艉部振动噪声的重要原因之一,对其研究有利于舰船艉部的振动噪声控制。通过面元法耦合有限元法建立螺旋桨双向流固耦合动力学模型,计算P438X系列螺旋桨在不均匀流场下的纵向激励力,研究桨叶弹性、侧斜角等因素对纵向激励力的影响。结果表明:当激励频率小于螺旋桨一阶固有频率一半时,桨叶弹性效应对纵向激励力影响很小,可对其按刚性螺旋桨处理;当激励频率接近螺旋桨一阶固有频率时,桨叶弹性对纵向激励力有显著放大效应;刚性螺旋桨侧斜角越大,纵向激励力越小,然而考虑桨叶弹性后,过大的侧斜角将降低桨叶各阶固有频率,从而恶化纵向激励力。因此需要结合激励频率、桨叶固有频率设计合适的侧斜角。
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关键词
振动与波
螺旋
桨
弹性桨叶
双向流固耦合
面元法
边界元法
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职称材料
用于弹性旋翼流场模拟的网格变形方法
被引量:
4
2
作者
王海
徐国华
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期1-6,共6页
建立了一个基于改进"Ball-Vertex"的具有拓扑无关性的网格变形方法,用来精确模拟桨叶发生弹性变形后贴体网格的运动以及旋翼近场气动力环境,为更好地分析弹性变形对桨叶贴体网格的影响提供了一套解决方案。该网格变形方法从...
建立了一个基于改进"Ball-Vertex"的具有拓扑无关性的网格变形方法,用来精确模拟桨叶发生弹性变形后贴体网格的运动以及旋翼近场气动力环境,为更好地分析弹性变形对桨叶贴体网格的影响提供了一套解决方案。该网格变形方法从基本的弹簧模拟思路出发,用一网状弹簧系统来模拟桨叶贴体网格的变形和运动。在网格结点周围引入"Ball-Vertex"概念,通过添加相关的冗余约束,该方法保证网格结点在变形过程中不会越过与该点所对应的对角面,从而避免了畸形网格单元的产生,可有效地用于较大变形情况下的流场数值计算。使用所建立的方法,首先对绕二维翼型的结构网格和非结构网格进行了网格变形模拟,以表明方法的有效性;然后,将该方法应用于振荡翼型的流场数值求解,进一步验证了所建立的方法;最后,结合该网格变形方法和旋翼流场求解方法对弹性旋翼流场进行了数值计算。在此基础上,得出了一些有意义的结论。
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关键词
网格变形
旋翼流场
数值模拟
“Ball-Vertex”方法
计算流体力学
弹性桨叶
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职称材料
无铰旋翼直升机悬停气弹稳定性优化实现
3
作者
王红州
刘勇
张呈林
《直升机技术》
2007年第3期25-29,共5页
本文通过对无铰旋翼直升机悬停时旋翼挥舞、摆振运动微分方程的分析研究,判断出旋翼桨叶气动弹性稳定性运动条件。通过多学科优化软件ISIGHT集成和不同优化方法及优化模型对比,来实现对具体桨叶的稳定性优化,达到预期的目标。
关键词
桨
叶
气动
弹性
稳定性
优化模型
动力学优化
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职称材料
旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响
4
作者
李志彬
曹亚雄
+2 位作者
林永峰
孙伟
袁明川
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期71-78,共8页
为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算...
为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算得到的旋翼非定常气动载荷,最后基于FW-H方程进行了形变旋翼悬停噪声的计算分析。同时,在风洞中采用双目立体视觉方法对模型旋翼进行形变测量试验,通过CamradⅡ的仿真数据与试验数据的对比分析,发现仿真数据与试验数据基本吻合,验证了CamradⅡ具有较好的可靠性,能够准确预估悬停状态下桨叶的弹性形变量。全尺寸旋翼的悬停噪声计算结果表明:在典型工作状态下,旋翼桨叶会发生明显的弹性形变,尤其在挥舞方向;桨叶形变不会改变旋翼悬停气动噪声的方向特性;在噪声的主要传播方向上,桨叶形变对厚度噪声和载荷噪声均会产生作用,进而导致总噪声的最大变化量约1.0 dB。通过本文研究表明,在对旋翼气动噪声,尤其是载荷噪声成分进行精确计算时,考虑桨叶的弹性形变是非常必要的。
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关键词
旋翼噪声
桨
叶
弹性
形变
CamradⅡ
FW-H方程
悬停状态
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职称材料
题名
弹性螺旋桨纵向激励力特性研究
被引量:
2
1
作者
武兴伟
邹冬林
董新国
薛林
塔娜
饶柱石
机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023年第1期7-11,18,共6页
基金
中国船舶集团有限公司-上海交通大学海洋装备前瞻创新联合基金(MARIC-SJTU联合创新基金)资助项目
国家自然科学青年基金资助项目(11802175)。
文摘
螺旋桨纵向激励力是引起舰船艉部振动噪声的重要原因之一,对其研究有利于舰船艉部的振动噪声控制。通过面元法耦合有限元法建立螺旋桨双向流固耦合动力学模型,计算P438X系列螺旋桨在不均匀流场下的纵向激励力,研究桨叶弹性、侧斜角等因素对纵向激励力的影响。结果表明:当激励频率小于螺旋桨一阶固有频率一半时,桨叶弹性效应对纵向激励力影响很小,可对其按刚性螺旋桨处理;当激励频率接近螺旋桨一阶固有频率时,桨叶弹性对纵向激励力有显著放大效应;刚性螺旋桨侧斜角越大,纵向激励力越小,然而考虑桨叶弹性后,过大的侧斜角将降低桨叶各阶固有频率,从而恶化纵向激励力。因此需要结合激励频率、桨叶固有频率设计合适的侧斜角。
关键词
振动与波
螺旋
桨
弹性桨叶
双向流固耦合
面元法
边界元法
Keywords
vibration and wave
propeller
elastic blade
double-way fluid-solid coupling
panel method
boundary element method
分类号
O353.1 [理学—流体力学]
TB115 [理学—应用数学]
U664.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
用于弹性旋翼流场模拟的网格变形方法
被引量:
4
2
作者
王海
徐国华
机构
南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金(10872094)资助项目
文摘
建立了一个基于改进"Ball-Vertex"的具有拓扑无关性的网格变形方法,用来精确模拟桨叶发生弹性变形后贴体网格的运动以及旋翼近场气动力环境,为更好地分析弹性变形对桨叶贴体网格的影响提供了一套解决方案。该网格变形方法从基本的弹簧模拟思路出发,用一网状弹簧系统来模拟桨叶贴体网格的变形和运动。在网格结点周围引入"Ball-Vertex"概念,通过添加相关的冗余约束,该方法保证网格结点在变形过程中不会越过与该点所对应的对角面,从而避免了畸形网格单元的产生,可有效地用于较大变形情况下的流场数值计算。使用所建立的方法,首先对绕二维翼型的结构网格和非结构网格进行了网格变形模拟,以表明方法的有效性;然后,将该方法应用于振荡翼型的流场数值求解,进一步验证了所建立的方法;最后,结合该网格变形方法和旋翼流场求解方法对弹性旋翼流场进行了数值计算。在此基础上,得出了一些有意义的结论。
关键词
网格变形
旋翼流场
数值模拟
“Ball-Vertex”方法
计算流体力学
弹性桨叶
Keywords
grid deforming
rotor flowfield
numerical simulation
"Ball-Vertex" method
computational fluid dynamics
elastic blade
分类号
V211.52 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
无铰旋翼直升机悬停气弹稳定性优化实现
3
作者
王红州
刘勇
张呈林
机构
南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家重点实验室
出处
《直升机技术》
2007年第3期25-29,共5页
文摘
本文通过对无铰旋翼直升机悬停时旋翼挥舞、摆振运动微分方程的分析研究,判断出旋翼桨叶气动弹性稳定性运动条件。通过多学科优化软件ISIGHT集成和不同优化方法及优化模型对比,来实现对具体桨叶的稳定性优化,达到预期的目标。
关键词
桨
叶
气动
弹性
稳定性
优化模型
动力学优化
Keywords
the stability of the rotor blades
optimization model
dynamic optimization
分类号
V215.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响
4
作者
李志彬
曹亚雄
林永峰
孙伟
袁明川
机构
中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期71-78,共8页
基金
国防基础科研计划(JCKY2019205D002)
航空科学基金项目(20200057002001)。
文摘
为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算得到的旋翼非定常气动载荷,最后基于FW-H方程进行了形变旋翼悬停噪声的计算分析。同时,在风洞中采用双目立体视觉方法对模型旋翼进行形变测量试验,通过CamradⅡ的仿真数据与试验数据的对比分析,发现仿真数据与试验数据基本吻合,验证了CamradⅡ具有较好的可靠性,能够准确预估悬停状态下桨叶的弹性形变量。全尺寸旋翼的悬停噪声计算结果表明:在典型工作状态下,旋翼桨叶会发生明显的弹性形变,尤其在挥舞方向;桨叶形变不会改变旋翼悬停气动噪声的方向特性;在噪声的主要传播方向上,桨叶形变对厚度噪声和载荷噪声均会产生作用,进而导致总噪声的最大变化量约1.0 dB。通过本文研究表明,在对旋翼气动噪声,尤其是载荷噪声成分进行精确计算时,考虑桨叶的弹性形变是非常必要的。
关键词
旋翼噪声
桨
叶
弹性
形变
CamradⅡ
FW-H方程
悬停状态
Keywords
aerodynamic noise
blade elastic deformation
CamradⅡ
FW-H equation
in hover
分类号
V211.52 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹性螺旋桨纵向激励力特性研究
武兴伟
邹冬林
董新国
薛林
塔娜
饶柱石
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用于弹性旋翼流场模拟的网格变形方法
王海
徐国华
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
无铰旋翼直升机悬停气弹稳定性优化实现
王红州
刘勇
张呈林
《直升机技术》
2007
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响
李志彬
曹亚雄
林永峰
孙伟
袁明川
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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