基于CATIA 平台的船用螺旋桨三维模型快速设计方法

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作者 张思斯 董浩 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第24期52-55,共4页

针对船用螺旋桨外形较为复杂的特性,提出基于CATIA平台的船用螺旋桨三维模型快速设计方法。在excel软件内,基于船用螺旋桨直径、螺距等二维主要参数确定二维型值点坐标值,将二维型值点坐标信息转换至三维并进行存储。将Excel软件内的第... 针对船用螺旋桨外形较为复杂的特性,提出基于CATIA平台的船用螺旋桨三维模型快速设计方法。在excel软件内,基于船用螺旋桨直径、螺距等二维主要参数确定二维型值点坐标值,将二维型值点坐标信息转换至三维并进行存储。将Excel软件内的第一个和最后一个三维型值点的行、列序值导入CATIA平台,通过样条曲线连接方法生成反映船用螺旋桨曲面的型值点,连接相邻型值点即可得到轮廓曲线。在CATIA平台内对船用螺旋桨曲面的每根轮廓曲线实施曲率分析,基于曲率分析结果调整不光滑的曲线,生成螺旋桨叶曲面,利用圆形列阵,获取数个桨叶实体,集合桨毂实体完成船用螺旋桨三维模型设计。实验结果显示该方法可有效设计出船用螺旋桨三维模型,且所设计模型的敞水性与螺旋桨实际敞水性差异控制在1%以内。 展开更多

关键词 CATIA平台 船用螺旋桨 三维模型 型值点 轮廓曲线

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基于三维激光点云的船用螺旋桨变形分析 被引量：1

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作者 牛凯 梁艳 +1 位作者 沈中祥 叶爱青 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期26-30,共5页

传统采用螺距仪的测量方式效率低且准确性有待提高,为了准确获取船用螺旋桨的变形情况,提出一种使用三维激光扫描仪对其测量并进行变形分析的方法。在获取多视角的三维激光点云数据后,先进行裁剪去噪的预处理,然后对点云进行基于改进的S... 传统采用螺距仪的测量方式效率低且准确性有待提高,为了准确获取船用螺旋桨的变形情况,提出一种使用三维激光扫描仪对其测量并进行变形分析的方法。在获取多视角的三维激光点云数据后,先进行裁剪去噪的预处理,然后对点云进行基于改进的SAC-IA粗拼接和K-D Tree加速处理的ICP精拼接,并对拼接精度进行分析,最后在CATIA软件中对比基于点云建模拟合的模型与原设计模型,得到船用螺旋桨直观且具体的变形情况,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 三维激光扫描 船用螺旋桨 点云拼接 变形

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一种求解船用螺旋桨最佳径向环量分布的方法 被引量：4

3

作者 蔡昊鹏 马骋 +2 位作者 钱正芳 陈科 张赫 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期1244-1252,共9页

研究了基于改进升力线模型和改进粒子群优化算法的船用螺旋桨最佳径向环量分布的求解方法。在升力线理论中计入了螺旋桨在轴向、周向和径向诱导速度的影响,通过迭代计算满足自由涡线的"涡线方向与当地流场方向保持一致"的运... 研究了基于改进升力线模型和改进粒子群优化算法的船用螺旋桨最佳径向环量分布的求解方法。在升力线理论中计入了螺旋桨在轴向、周向和径向诱导速度的影响,通过迭代计算满足自由涡线的"涡线方向与当地流场方向保持一致"的运动学边界条件,获得变形的自由涡线,使改进的升力线模型适用于包括重载工况在内的多种螺旋桨工作状态下最佳环量分布的求解。改进了一种基于变异策略的粒子群优化算法,以此人工智能优化方法代替传统的变分法,寻优得到船用螺旋桨最佳径向环量分布。针对不同的求解条件,给出了相应的计算结果及讨论。计算结果表明,该最佳环量分布的求解方法是可行、有效和正确的。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 最佳径向环量分布 升力线模型 粒子群算法

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圆柱形刀具侧铣船用螺旋桨原理与方法 被引量：5

4

作者 曹利新 杨延峰 刘健 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期45-49,共5页

针对船用螺旋桨设计时给出的切面型值点,采用三次均匀B样条拟合技术,得到了螺旋桨叶面和叶背的拟合曲面.针对目前螺旋桨加工中存在的加工精度和效率较低、需多次装夹、适用范围有限等缺点,在分析螺旋桨桨叶曲面特征的基础上,提出了基于... 针对船用螺旋桨设计时给出的切面型值点,采用三次均匀B样条拟合技术,得到了螺旋桨叶面和叶背的拟合曲面.针对目前螺旋桨加工中存在的加工精度和效率较低、需多次装夹、适用范围有限等缺点,在分析螺旋桨桨叶曲面特征的基础上,提出了基于圆柱形刀具二阶密切加工螺旋桨的方法.采用这种方法,工件只需一次装夹,即可完成全部表面的加工;同时由于刀具与桨叶曲面保持二阶密切,在保证加工精度的前提下可以显著提高加工效率.该法尤其适用于大盘面比螺旋桨的加工. 展开更多

关键词 船用螺旋桨 二阶密切法 刀位 五轴

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基于CATIA的船用螺旋桨三维建模方法 被引量：15

5

作者 刘勇杰 徐青 +1 位作者 胡勇 郑绍春 《船海工程》 北大核心 2018年第4期84-87,共4页

针对船用螺旋桨三维外形较复杂的特点,提出一种基于CATIA平台的坐标变换的船用螺旋桨三维建模方法,给出由叶切面局部坐标系到全局坐标系的变换公式,采用Excel快速完成数据处理,用VB.net语言对CATIA进行二次开发,完成桨叶曲面型值数据的... 针对船用螺旋桨三维外形较复杂的特点,提出一种基于CATIA平台的坐标变换的船用螺旋桨三维建模方法,给出由叶切面局部坐标系到全局坐标系的变换公式,采用Excel快速完成数据处理,用VB.net语言对CATIA进行二次开发,完成桨叶曲面型值数据的读取与批量导入,最终快速得到螺旋桨三维模型,该方法柔性好、效率高,可以根据不同设计参数快速得到对应的螺旋桨三维模型,并对模型进行优化处理。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 三维建模 CATIA EXCEL 二次开发

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船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究 被引量：5

6

作者 杨春强 黄云 吴建强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第14期1659-1663,共5页

通过正交试验研究了磨削参数对船用螺旋桨叶片表面粗糙度的影响。讨论了砂带粒度、砂带线速度、接触轮硬度、磨削深度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响规律。分析了砂带粒度和磨削深度对磨削后残余应力的影响。研究结果表明:砂带粒度... 通过正交试验研究了磨削参数对船用螺旋桨叶片表面粗糙度的影响。讨论了砂带粒度、砂带线速度、接触轮硬度、磨削深度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响规律。分析了砂带粒度和磨削深度对磨削后残余应力的影响。研究结果表明:砂带粒度对表面粗糙度的影响最大,在合适的磨削参数下可获得最佳表面粗糙度;砂带弹性磨削的特点使螺旋桨表面形成残余压应力;砂带粒度越小,残余压应力越小;随着磨削深度的增加,残余压应力不断增大。 展开更多

关键词 砂带磨削 船用螺旋桨 表面粗糙度 残余应力

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船用螺旋桨叶片五轴联动砂带磨削方法研究 被引量：6

7

作者 张明德 王加林 +1 位作者 苏占领 谢乐 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期43-48,共6页

针对大型船用螺旋桨叶片型面的高精度抛光打磨难题,基于零件的结构特点与加工要求提出了一种五轴联动数控砂带磨床磨削加工手段。为极力减小桨叶型面的波纹度,根据零件的三维几何模型设计了一种适应于该零件型面特点的连续加工轨迹线,... 针对大型船用螺旋桨叶片型面的高精度抛光打磨难题,基于零件的结构特点与加工要求提出了一种五轴联动数控砂带磨床磨削加工手段。为极力减小桨叶型面的波纹度,根据零件的三维几何模型设计了一种适应于该零件型面特点的连续加工轨迹线,加工过程中为避免接触轮与桨叶底盘发生碰撞,提出了一种动态调整磨削工具位姿的方法。最后,进行了相关实验,磨削后桨叶型面的尺寸精度偏差低于0.095mm且表面粗糙度降低明显,整体加工效果优于手工磨削,较高程度上提高了桨叶型面的磨削质量与效率。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 轨迹规划 数控砂带磨床 磨削加工

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基于逆向工程的船用螺旋桨数字化检测方法 被引量：9

8

作者 管官 顾文文 杨蕖 《船海工程》 北大核心 2018年第5期23-26,共4页

针对传统螺旋桨检测方法操作困难、效率低、检测精度差等问题,采用三维激光扫描仪对船用螺旋桨进行测量并获得完整的三维点云数据,利用CATIA软件对点云数据进行预处理,对处理后的点云进行模型重建得到满足精度要求的曲面,对重建的螺旋... 针对传统螺旋桨检测方法操作困难、效率低、检测精度差等问题,采用三维激光扫描仪对船用螺旋桨进行测量并获得完整的三维点云数据,利用CATIA软件对点云数据进行预处理,对处理后的点云进行模型重建得到满足精度要求的曲面,对重建的螺旋桨模型与设计模型进行偏差分析,得到桨叶上各点的偏差值,通过该方法可以实现船用螺旋桨的数字化检测。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 质量检测 逆向工程 数字化 CATIA

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大型船用螺旋桨悬挂式高精度静平衡机研究与实验 被引量：5

9

作者 李宇玲 郭武 吴上生 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第6期59-61,共3页

针对大型船用螺旋桨传统的平衡轴挂重法的弊端,介绍了一种适合大型船用螺旋桨的悬挂法立式静平衡检测方法,并且开发出了以静压球面轴承的油浮理论为基础和采用汽缸检测不平衡度的高精度平衡机。给出了该静平衡机的结构原理,研究了悬挂... 针对大型船用螺旋桨传统的平衡轴挂重法的弊端,介绍了一种适合大型船用螺旋桨的悬挂法立式静平衡检测方法,并且开发出了以静压球面轴承的油浮理论为基础和采用汽缸检测不平衡度的高精度平衡机。给出了该静平衡机的结构原理,研究了悬挂系统、定心系统、悬浮系统和控制系统的基本构成和工作方式,对静压球面轴承进行了受力分析,并且阐述了悬挂法立式静平衡机的工作过程。经过实验证明该新型静平衡机性能稳定、检测方便、检测精度高,完全达到大型船用螺旋桨的静平衡检测要求。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 静平衡 静压球面轴承 平衡机

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船用螺旋桨理论研究的发展与方向 被引量：12

10

作者 吴光林 严谨 《中国舰船研究》 2009年第1期8-12,共5页

结合近代船用螺旋桨理论研究经历的三个发展阶段,系统地分析各个阶段螺旋桨理论研究的方法,分别介绍动量理论、叶元体理论、升力线理论、升力面理论、边界元法、粘性流体动力学法等。探讨螺旋桨理论与流体力学之间的关系,重点介绍粘性... 结合近代船用螺旋桨理论研究经历的三个发展阶段,系统地分析各个阶段螺旋桨理论研究的方法,分别介绍动量理论、叶元体理论、升力线理论、升力面理论、边界元法、粘性流体动力学法等。探讨螺旋桨理论与流体力学之间的关系,重点介绍粘性流体动力学法中计算流体动力学在螺旋桨理论研究中的应用,探讨船用螺旋桨理论今后的研究方向。分析结果表明:船用螺旋桨理论研究的方法和手段都与流体力学学科的发展关系紧密,计算流体动力学和流体力学试验手段的进步将促进螺旋桨理论研究的发展。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 螺旋桨理论 发展

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机器人砂带磨削船用螺旋桨关键技术研究 被引量：7

11

作者 任旭 黄云 +1 位作者 杨仲升 费亚 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第11期127-131,共5页

通过对UG进行二次开发提取相应三维模型的坐标点,运用离线编程技术控制夹持着浮动砂带磨具的机器人对船用螺旋桨进行自动磨削,对提高船用螺旋桨的生产效率和加工质量具有理论和实际的指导意义。

关键词 机器人 砂带磨削 船用螺旋桨 UG二次开发

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船用螺旋桨叶片四坐标砂带磨削的研究 被引量：3

12

作者 吴建强 黄云 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期1226-1229,共4页

船用螺旋桨叶片是由自由曲面组成的,对其的加工一直是一个难题。通过四坐标砂带磨床对叶片进行磨削试验,对影响叶片砂带磨削的效率和精度的因素进行了研究。试验根据叶片材质的磨削性能、叶片的结构特点、四坐标砂带磨床磨削原理等,对... 船用螺旋桨叶片是由自由曲面组成的,对其的加工一直是一个难题。通过四坐标砂带磨床对叶片进行磨削试验,对影响叶片砂带磨削的效率和精度的因素进行了研究。试验根据叶片材质的磨削性能、叶片的结构特点、四坐标砂带磨床磨削原理等,对砂带的磨损情况、叶片的加工精度及叶片的材料去除率等试验结果进行了分析。并得出了砂带磨损高度和实际磨削深度随时间变化的公式。在同等条件下,陶瓷磨料砂带在叶片的磨削过程中寿命最长且材料去除率最高,在砂带线速度为30 m/s左右时,叶片材料的去除率最高。 展开更多

关键词 船用螺旋桨叶片 砂带磨削 砂带磨损 加工精度 材料去除率

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船用螺旋桨的逆向建模研究 被引量：10

13

作者 陈超 郑攀 +1 位作者 李猛猛 文柘青 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第9期271-275,共5页

为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS... 为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理,得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析,结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内,验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性,同时为类似的逆向建模提供了思路。 展开更多

关键词 逆向建模 船用螺旋桨 放样 面片拟合 偏差分析

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船用螺旋桨的四轴数控加工方法研究 被引量：2

14

作者 付大鹏 王小旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第2期130-131,136,共3页

船用螺旋桨作为船舶动力的核心元件,由于自身型面复杂、加工精度要求高、难度大等因素,一直是加工领域中的一个难题。如何利用四轴联动数控机床加工出高质量的船用螺旋桨是我们要研究的主要问题。经研究后提出一种新方法,即针对船用螺... 船用螺旋桨作为船舶动力的核心元件,由于自身型面复杂、加工精度要求高、难度大等因素,一直是加工领域中的一个难题。如何利用四轴联动数控机床加工出高质量的船用螺旋桨是我们要研究的主要问题。经研究后提出一种新方法,即针对船用螺旋桨的各不同特征面,采用适当方法分别编写加工程序,利用其回转对称性并在第四周转动配合下反复执行个程序,可方便的解决这一加工难题。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 数控加工 偏差分析

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船用螺旋桨桨叶建模分析研究 被引量：8

15

作者 申毅莉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第4期113-117,共5页

螺旋桨的桨叶是一种典型的自由曲面,形状复杂。随着计算机辅助制造技术的不断发展,使用软件对船用螺旋桨桨叶进行数字化建模。推导型值点的不同数学转换公式,通过编程软件把型值点转换为对应的三维空间点,最后在Unigraphics环境下完成... 螺旋桨的桨叶是一种典型的自由曲面,形状复杂。随着计算机辅助制造技术的不断发展,使用软件对船用螺旋桨桨叶进行数字化建模。推导型值点的不同数学转换公式,通过编程软件把型值点转换为对应的三维空间点,最后在Unigraphics环境下完成螺旋桨桨叶的三维建模,并对建模后的螺旋桨桨叶质量进行检查,得到符合要求的桨叶数字模型。 展开更多

关键词 船用螺旋桨桨叶 数字建模 型值点转换

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船用螺旋桨叶型坐标的计算机计算 被引量：4

16

作者 谢吉昌 李国佩 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1992年第1期44-46,共3页

本文采用计算机对船用螺旋桨叶面各放射角方向的坐标进行了计算,并实现了螺旋桨木模制作的计算机放样,以代替传统的人工放样,从而保证了螺旋桨的制造精度,提高了工效。

关键词 船用螺旋桨制造 计算机 放样

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船用螺旋桨叶片振动辐射噪声数值分析 被引量：9

17

作者 吴思远 黎胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期207-210,共4页

螺旋桨噪声是舰船水下噪声的重要组成部分,它会影响舰船的隐身性能。螺旋桨水下噪声可分为流体动力噪声和叶片振动辐射噪声。本文计算研究了螺旋桨叶片振动辐射噪声,首先采用CFD方法对螺旋桨敞水特征进行模拟,提取螺旋桨表面的压力波动... 螺旋桨噪声是舰船水下噪声的重要组成部分,它会影响舰船的隐身性能。螺旋桨水下噪声可分为流体动力噪声和叶片振动辐射噪声。本文计算研究了螺旋桨叶片振动辐射噪声,首先采用CFD方法对螺旋桨敞水特征进行模拟,提取螺旋桨表面的压力波动作为外部载荷;再利用有限元方法对螺旋桨进行振动响应分析;最后以振动响应作为声辐射边界条件,利用边界元方法计算了螺旋桨的振动辐射噪声。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 计算流体力学 有限元分析 边界元分析 流固耦合 声辐射

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船用螺旋桨先进制造技术研究进展 被引量：12

18

作者 季洋阳 田桂中 周宏根 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第5期9-15,共7页

论述船用螺旋桨分类与制造材料,并对国内外螺旋桨加工主要装备进行分类阐述。通过对国内外螺旋桨研究成果的回顾、总结和归纳,分别从船用螺旋桨铸造技术、螺旋桨焊接技术、螺旋桨数控加工技术以及数字化检测技术等方面,国内外螺旋桨关... 论述船用螺旋桨分类与制造材料,并对国内外螺旋桨加工主要装备进行分类阐述。通过对国内外螺旋桨研究成果的回顾、总结和归纳,分别从船用螺旋桨铸造技术、螺旋桨焊接技术、螺旋桨数控加工技术以及数字化检测技术等方面,国内外螺旋桨关键制造技术的发展现状进行阐述。总结船用螺旋桨制造技术的特征,指出螺旋桨未来研究的趋势。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 制造材料 制造技术

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基于VB.NET的船用螺旋桨自动建模方法研究 被引量：4

19

作者 单东生 龚京风 +1 位作者 姚炎炎 王晴 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期208-211,215,共5页

船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方... 船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方法,对CATIA进行二次开发,集成型值点导入、曲面建模、实体填充等建模流程。基于VB.NET语言将上述操作程序化,设计界面友好的螺旋桨自动建模软件。利用该软件完成桨叶的自动建模,并进行光顺性检查和模态分析。这里建立的螺旋桨自动建模方法简单高效,能够避免传统几何建模方法的手工操作量大、易出错的缺点。 展开更多

关键词 CATIA 船用螺旋桨 VB.NET 三维建模

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船用螺旋桨叶片砂带磨削精度分析 被引量：1

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作者 李代建 吴建强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第12期86-89,共4页

通过船用螺旋桨叶片的砂带磨削试验及试验结果进行对比,对影响叶片磨削精度的因素进行了研究,对磨削过程中接触轮弹性变形、砂带弹性变形、砂带磨损和工件变形等影响叶片加工精度等因素的规律进行了深入的分析,建立了船用螺旋桨叶片砂... 通过船用螺旋桨叶片的砂带磨削试验及试验结果进行对比,对影响叶片磨削精度的因素进行了研究,对磨削过程中接触轮弹性变形、砂带弹性变形、砂带磨损和工件变形等影响叶片加工精度等因素的规律进行了深入的分析,建立了船用螺旋桨叶片砂带磨削精度基本理论模型,得出了船用螺旋桨叶片砂带磨削实际深度的公式。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 砂带磨削 加工精度

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