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2BXZ-4型自走式小区精量播种机的设计与试验 被引量：1
1
作者 徐涛 刘春旭 +3 位作者 朱炫铭 芦磊 李菁 孙锦秀 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期127-133,共7页
针对我国小区育种试验播种作业中存在人工消耗大、劳动强度高、播种质量差、作业效率低、种间易混杂和自动化程度低等问题,设计了一种可实现小区播种区间高速切换、种间无混杂、全自动供种、高净度清种和高精度播种的2BXZ-4型自走式玉... 针对我国小区育种试验播种作业中存在人工消耗大、劳动强度高、播种质量差、作业效率低、种间易混杂和自动化程度低等问题,设计了一种可实现小区播种区间高速切换、种间无混杂、全自动供种、高净度清种和高精度播种的2BXZ-4型自走式玉米大豆通用小区精量播种机。采用双排种组件镜像集成结合电机直驱控制的型式,利用径向槽片与螺旋槽片组合吸种结构,以及振动充种和负压清种技术;将步进电机直线滑台推送技术、激光反射种盒定位技术和空盒推落气动控制技术应用在叠放式预分配种盒全自动推送投种装置上,提高投种精度和效率的同时,减少了不必要的辅助人工;利用液压油缸活塞上下供油腔横截面积差配合专用液压油路结合可控气动镇压装置,使得播种单体作业时对地产生恒定压力,播种深度一致性显著提高。田间试验和性能测试表明:该小区播种作业最大速度为3.6 km/h,播深一致性大于95%,粒距合格指数大于96%,混杂率低于0.2%,整机可实现自动化供种、排种、清种,有效提高了播种精度和排种均匀性,降低了混杂率,满足玉米、大豆两种作物小区播种的作业要求。 展开更多
关键词 小区播种机 自走式 交互排种 自动供种 气动清种
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弹性对螺旋桨激振力和噪声特性影响分析 被引量：1
2
作者 姜宜辰 黄磊 +2 位作者 代金池 王春旭 王晴 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
螺旋桨数值预报随着水下航行器的高速发展有了更高的精度需求,因此采用双向耦合方法计算螺旋桨激振力和噪声特性也倍受关注。本文采用计算流体力学和结构有限元搭建弹性螺旋桨双向流固耦合计算模型,对INSEAN E1619螺旋桨模型进行敞水双... 螺旋桨数值预报随着水下航行器的高速发展有了更高的精度需求,因此采用双向耦合方法计算螺旋桨激振力和噪声特性也倍受关注。本文采用计算流体力学和结构有限元搭建弹性螺旋桨双向流固耦合计算模型,对INSEAN E1619螺旋桨模型进行敞水双向流固耦合计算,将螺旋桨激振力、螺旋桨低频噪声两者联系起来,对比分析弹性螺旋桨和刚性螺旋桨的激振力和流噪声特性。刚性和弹性工况对比结果表明:螺旋桨的弹性对其激振力和噪声频域特性有着明显影响,弹性螺旋桨的低频模态特征更为显著。不同半径区域的独立分析结果表明:螺旋桨特征主要由中半径范围主导,弹性对不同半径范围的激振力和噪声特性影响规律不同的,但普遍表现出明显的低频模态特征。 展开更多
关键词 双向流固耦合 大涡模拟 FW-H 螺旋桨噪声 螺旋桨激振力 结构有限元 水下航行器 弹性螺旋桨
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定位艏型自航绞吸挖泥船船尾型线比较及水动力性能分析
3
作者 余欣 杨剑涛 +3 位作者 何炎平 倪连松 王有江 刘亚东 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期166-174,共9页
[目的]“定位艏型”自航绞吸挖泥船的水动力性能与普通船型相比存在较大差异,为合理选择和设计自航绞吸挖泥船的船尾型线,进行水动力性能分析。[方法]采用计算流体力学(CFD)方法开展船模阻力试验数值验证,并在此基础上对比分析双呆木艉... [目的]“定位艏型”自航绞吸挖泥船的水动力性能与普通船型相比存在较大差异,为合理选择和设计自航绞吸挖泥船的船尾型线,进行水动力性能分析。[方法]采用计算流体力学(CFD)方法开展船模阻力试验数值验证,并在此基础上对比分析双呆木艉和双尾鳍艉这2种船尾型线的静水阻力性能、艉部流场、轴向伴流分数及不均匀度等水动力性能。[结果]结果显示,在各航速下,双尾鳍艉的总阻力系数小于双呆木艉;在设计航速点,双尾鳍艉的总阻力系数较双呆木艉小8.6%,而双呆木艉的伴流目标函数(WOF)较双尾鳍艉小11.0%,轴向伴流场更均匀。[结论]研究结果可为同类船型的型线设计和优化提供参考价值。 展开更多
关键词 船型 减阻 水动力 流场 伴流目标函数 船艉型线 定位艏型自航绞吸挖泥船
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基于相似准则的复合材料螺旋桨水动力与结构响应特性研究
4
作者 洪铭 吴钦 +2 位作者 黎勇 黄彪 王国玉 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1031-1042,共12页
为了预测复合材料螺旋桨的水动力特性,采用量纲分析法对影响螺旋桨水动力性能的参数进行了分析,并基于相似准则发展了复合材料螺旋桨水动力相似模型.通过复合材料螺旋桨双向流固耦合计算方法对原型桨和模型桨的水动力性能、结构响应及... 为了预测复合材料螺旋桨的水动力特性,采用量纲分析法对影响螺旋桨水动力性能的参数进行了分析,并基于相似准则发展了复合材料螺旋桨水动力相似模型.通过复合材料螺旋桨双向流固耦合计算方法对原型桨和模型桨的水动力性能、结构响应及振动模态特性进行分析.研究结果表明,基于雷诺相似准则,模型桨的来流速度需在原型桨的基础上放大数倍,在常规试验环境下难以实现,因此雷诺相似模型不适用于复合材料螺旋桨的水动力性能预测.基于弗劳德相似准则,模型桨应与原型桨保持相同的密度,且弹性模量和剪切模量相比原型桨减小了数倍.由于实际生产材料难以同时满足这两项要求,进一步发展了两种非标准弗劳德相似模型.基于适当放松材料弹性性能的弗劳德相似准则,模型桨的刚度较大,导致其水动力性能与原型桨存在一定差距;基于适当放松材料密度要求的弗劳德相似准则,模型桨的水动力性能与原型桨吻合较好,但模态频率仍存在偏差.基于马赫相似准则预测的模型桨水动力性能、结构响应特性及振动模态与原型桨吻合较好,表明该相似模型在复合材料螺旋桨性能预测方面具有良好的适用性.文章针对复合材料螺旋桨建立了水动力相似关系,可为其设计与优化提供理论依据. 展开更多
关键词 复合材料螺旋桨 水动力性能 结构响应 相似准则 流固耦合
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新型建模语言在调距桨电液系统故障诊断中的应用
5
作者 卢石松 唐建中 +3 位作者 夏城城 张新宇 许伟 聂勇 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之... 调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之间的耦合、传递、变换和控制关系,依据实际连接关系(如管路、线缆等)构建与系统组成结构一致的诊断模型,确保了模型的一致性和可校核性。通过对调距桨电液系统的诊断建模与试验,验证了所提方法的有效性,也为类似电液系统的故障诊断提供了新的视角和方法。 展开更多
关键词 调距桨 电液系统 故障诊断 建模方法 T语言 交互式诊断
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NEPE推进剂中叠氮类黏合剂分子固化反应动力学模拟研究
6
作者 赵骁 张鑫 +3 位作者 臧启光 杨二刚 周少魁 吴芳 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期85-92,共8页
叠氮类黏合剂分子的固化反应动力学模型是了解相应硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂交联网络形成机理的重要途径。采用密度泛函理论(DFT)及过渡态理论(TST)方法,研究了缩水甘油叠氮聚醚(GAP)、3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)... 叠氮类黏合剂分子的固化反应动力学模型是了解相应硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂交联网络形成机理的重要途径。采用密度泛函理论(DFT)及过渡态理论(TST)方法,研究了缩水甘油叠氮聚醚(GAP)、3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)及三羟甲基丙烷(TMP)、硝化甘油(NG)、奥克托今(HMX)的分子结构、电子结构、分子间相互作用,以及分别在甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)体系中的固化反应动力学。结果表明,PBT的极性及稳定性均高于GAP,作为氢键供体的羟基与叠氮拥有更强的电负性。基于不同体系反应活化能垒ΔG和反应速率常数k的计算结果,TDI体系中黏合剂分子的固化反应速度(2.68×10^(-34)cm^(3)·mol^(-1)·s^(-1))显著高于HDI固化体系(3.50×10^(-35)cm^(3)·mol^(-1)·s^(-1))。同时,TMP与不同叠氮类黏合剂分子均能形成较强的分子间相互作用,并能够显著提高固化反应速率。此外,TDI体系中强氢键对固化反应的促进作用在高温下仍表现明显。 展开更多
关键词 固体推进剂 叠氮黏合剂 固化反应动力学 密度泛函理论 分子间相互作用
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斜流对船-桨-舵系统的影响分析
7
作者 冀楠 丁交 +2 位作者 李泽军 田昊 石聪 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期35-41,共7页
为了评估斜航对船舶水动力性能的影响,本文以国际标准船模KVLCC2为研究对象进行水动力特性数值计算。首先通过数值计算结果和相关实验结果的对比证明数值模拟方法的合理性。然后在不同斜流角度下对比船-桨-舵系统与桨-舵系统中螺旋桨的... 为了评估斜航对船舶水动力性能的影响,本文以国际标准船模KVLCC2为研究对象进行水动力特性数值计算。首先通过数值计算结果和相关实验结果的对比证明数值模拟方法的合理性。然后在不同斜流角度下对比船-桨-舵系统与桨-舵系统中螺旋桨的水动力特性,研究船体与斜流角度对舵的升力、螺旋桨水动力特性以及螺旋桨尾涡的影响。研究表明,斜流角度以及船体均会对螺旋桨和舵的相关水动力系数造成影响。由于船体的影响使得船-桨-舵系统中螺旋桨的推力、转矩均大于桨-舵系统;船-桨-舵系统桨后左右侧的涡量随着斜流角度的增加出现越来越明显的分离,而桨-舵系统的分离情况相对较弱;船体导致桨对舵前方来流的增速效果发生了变化,主要表现为船-桨-舵系统中舵的升力小于桨-舵系统。 展开更多
关键词 斜航 水动力特性 尾涡 船-桨-舵系统
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基于量纲分析法的水下螺旋桨振动特性分析
8
作者 李解 卢闫 +1 位作者 田晨 李家盛 《船海工程》 北大核心 2025年第4期9-12,共4页
以典型的水下螺旋桨为研究对象,使用量纲分析方法确定密度比、杨氏模量比为水下螺旋桨振动特性关键因素,并使用ABAQUS有限元仿真软件,通过代入多组关键参数的方式,对螺旋桨模型的振动特性进行计算,以验证量纲分析方法所得规律的正确性... 以典型的水下螺旋桨为研究对象,使用量纲分析方法确定密度比、杨氏模量比为水下螺旋桨振动特性关键因素,并使用ABAQUS有限元仿真软件,通过代入多组关键参数的方式,对螺旋桨模型的振动特性进行计算,以验证量纲分析方法所得规律的正确性。结果表明,使用ABAQUS软件计算得到的螺旋桨湿模态频率数值完全符合量纲分析方法所得规律,该规律可为相关人员解决水下螺旋桨振动特性计算问题,提供湿模态频率数值预报帮助。 展开更多
关键词 振动 螺旋桨湿模态频率 量纲分析法 流固耦合 有限元
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复合材料螺旋桨BEM-FEM流固耦合计算方法研究
9
作者 郭春雨 朱世祺 +1 位作者 叶礼裕 王超 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期191-200,共10页
[目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法(BEM)和有限元法(FEM)建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法,以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力,并将计算得到的桨叶表面压力传递到... [目的]旨在预报复合材料螺旋桨的水动力性能并研究其流固耦合特性。[方法]结合边界元法(BEM)和有限元法(FEM)建立复合材料螺旋桨流固耦合计算方法,以边界元法计算复合材料螺旋桨桨叶表面压力及水动力,并将计算得到的桨叶表面压力传递到有限元结构模型中,然后以有限元法预报复合材料螺旋桨桨叶受到载荷时的位移与应力分布,并将变形传递到螺旋桨边界元法水动力计算中,从而实现双向流固耦合计算;应用该方法对5471桨进行计算并与文献中的试验值进行对比分析,以验证该方法的可行性,随后将5471桨型复合材料螺旋桨与刚性桨的水动力性能进行对比分析。[结果]结果显示,采用所提方法可实现复合材料螺旋桨水动力性能分析,具有实施简单、计算效率高、准确等优点。[结论]所做研究可为复合材料螺旋桨的自适应性设计工作提供可靠的数据支撑,提升复合材料螺旋桨的设计效率。 展开更多
关键词 船用螺旋桨 复合材料螺旋桨 流固耦合 边界元法 有限元法
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PBT推进剂中水氧扩散及键合作用的分子动力学模拟 被引量：1
10
作者 杨茜茜 王卫泽 +2 位作者 杨敏 苏雅琪 轩福贞 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期645-652,共8页
采用分子动力学模拟方法,对H_(2)O和O_(2)在三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)中的扩散行为进行模拟,并研究了叠氮聚醚聚氨酯(PU_(PBT))/T313/高氯酸铵(AP)复合体系在不同界面层间的结合能和界面间的相互作用机理。扩散模拟结果显示,随着温... 采用分子动力学模拟方法,对H_(2)O和O_(2)在三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)中的扩散行为进行模拟,并研究了叠氮聚醚聚氨酯(PU_(PBT))/T313/高氯酸铵(AP)复合体系在不同界面层间的结合能和界面间的相互作用机理。扩散模拟结果显示,随着温度升高,H_(2)O在T313中的扩散系数逐渐降低,O_(2)在T313中的扩散系数逐渐增大,呈现出相反的变化趋势,表明极性分子和非极性分子在键合剂膜层中的扩散现象有显著差异。PU_(PBT)加入键合剂T313后,与AP颗粒之间的结合将更加紧密。PU_(PBT)/T313体系的界面黏附能力主要由PU_(PBT)体系中的原子与T313中各原子之间的强范德华相互作用或氢键相互作用提供,而T313/AP体系的界面黏附能力主要由AP和PU_(PBT)体系中原子之间的强范德华相互作用提供。 展开更多
关键词 PBT推进剂 分子动力学 扩散 界面间相互作用 键合
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船用复合材料螺旋桨稳态流固耦合尺度效应数值研究 被引量：3
11
作者 陈章韬 黄政 +1 位作者 王式耀 柯林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期283-292,共10页
为实现实尺度复合材料螺旋桨的流固耦合性能预报,针对船用复合材料螺旋桨在均匀流场中稳态流固耦合的尺度效应问题,本文基于Ansys Workbench建立了双向流固耦合算法,采用ACP模块对3种尺度的4381复合材料螺旋桨进行30°角铺层建模,... 为实现实尺度复合材料螺旋桨的流固耦合性能预报,针对船用复合材料螺旋桨在均匀流场中稳态流固耦合的尺度效应问题,本文基于Ansys Workbench建立了双向流固耦合算法,采用ACP模块对3种尺度的4381复合材料螺旋桨进行30°角铺层建模,分析了流固耦合下结构变形与敞水性能变化的尺度效应规律。研究结果表明:粘性力相对占比是刚性桨敞水性能尺度效应的主要因素;流固耦合最大变形比和螺距变形比均与缩尺比呈线性关系,因流体的附加刚度作用,最大变形比需在悬臂板挠度公式基础上作3%的修正;流固耦合后敞水性能的改变量与缩尺比呈线性关系,其尺度效应需在刚性桨敞水性能尺度效应关系上进一步作5%~7%的修正,修正量与复材桨压力中心区和桨叶的厚度均有一定关系。考虑流固耦合的复材桨尺度效应修正为不同尺度复材桨的数值计算和性能预报提供了有效参考。 展开更多
关键词 复合材料 螺旋桨 均匀流场 流固耦合 尺度效应
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冲击载荷下姿轨控贮箱流固耦合响应分析 被引量：2
12
作者 张轩 王旭阳 +2 位作者 徐自力 薛杰 王珺 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第3期19-27,共9页
含推进剂贮箱在高量级冲击载荷作用下会产生强烈的流固耦合振动,严重时可能引起结构破坏。为准确预示充液贮箱的冲击响应,揭示贮箱内流固耦合振动机理,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法与结构有限元方法,建立了充液贮箱耦合动力学模型,... 含推进剂贮箱在高量级冲击载荷作用下会产生强烈的流固耦合振动,严重时可能引起结构破坏。为准确预示充液贮箱的冲击响应,揭示贮箱内流固耦合振动机理,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法与结构有限元方法,建立了充液贮箱耦合动力学模型,计算了不同载荷量级与充液比的贮箱加速度时程,并与实验结果进行对比。结果表明:高量级、高充液比下贮箱的加速度响应发生剧烈波动;就计算贮箱而言,满充液比下,载荷量级达到-3 dB时出现波动,峰值为5.33 g;0 dB载荷量级下,充液比达到75%时出现波动,峰值为7.82 g;0 dB载荷量级下满充液贮箱的波动最为剧烈,峰值计算值达到24.24 g,该值与实验结果对比,误差仅为2.78%。通过分析冲击过程中流体与结构的运动规律可知,冲击后加速度响应波动是由流体和贮箱壳体二者分离后产生的剧烈碰撞所引发。 展开更多
关键词 推进剂贮箱 SPH方法 半正弦冲击 流固耦合 动力学分析
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非均匀伴流中复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合研究 被引量：1
13
作者 张晶 张晨星 +2 位作者 王惠 梁欣欣 吴钦 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期341-353,共13页
复合材料可改善螺旋桨空化性能及振动特性,在先进海洋推进装备领域备受关注。本文基于URANS计算复合材料螺旋桨外流场,应用FEM求解桨叶结构动态响应,并将水动力载荷及结构变形实时双向传递,建立复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合数值计... 复合材料可改善螺旋桨空化性能及振动特性,在先进海洋推进装备领域备受关注。本文基于URANS计算复合材料螺旋桨外流场,应用FEM求解桨叶结构动态响应,并将水动力载荷及结构变形实时双向传递,建立复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合数值计算方法。精细地模拟了桨叶经过高伴流区过程中叶梢空泡的演化;叶梢最大变形量随着叶梢空泡的初生、发展而逐渐增大,在梢涡空泡形成阶段达到最大值,然后随着空泡的溃灭而减小;揭示了复合材料的应用使螺旋桨推进效率得以提高、叶梢空化得以抑制的机理,即复合材料螺旋桨在空化水动力载荷作用下产生弯扭耦合变形,自适应地调整攻角以抑制空泡发展;对比了典型空化工况下复合材料与刚性金属螺旋桨空化水动力性能的区别;与刚性金属桨相比,复合材料螺旋桨的压力脉动峰值缓和,对非均匀伴流场的适应性更好。 展开更多
关键词 螺旋桨 非定常空化 水动力性能 流固耦合 复合材料
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超分子甲基肼凝胶燃料流变性能研究
14
作者 孙晓涵 宋隆 +3 位作者 左向春 孙海云 刘江强 童坤 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期75-81,共7页
流变性能研究是凝胶推进剂研究的一项重要内容,其结果可为推进剂的雾化、燃烧等性能研究提供基础。超分子甲基肼凝胶燃料内部以氢键等非共价相互作用力作为支点,形成网状结构,其流变性能与胶凝剂含量和温度条件密切相关。实验结果表明,... 流变性能研究是凝胶推进剂研究的一项重要内容,其结果可为推进剂的雾化、燃烧等性能研究提供基础。超分子甲基肼凝胶燃料内部以氢键等非共价相互作用力作为支点,形成网状结构,其流变性能与胶凝剂含量和温度条件密切相关。实验结果表明,胶凝剂含量越高,体系越稳定。胶凝剂质量分数为1.2%时,超分子甲基肼凝胶燃料可在得到最高的能量性能的同时保证稳定性。随着体系温度的升高,形成凝胶网络结构的氢键作用力会变弱,对分子的限制作用也会减弱。体现在流变性能上,就是随着温度的增加,体系黏度和剪切应力降低;在达到50℃时,超分子甲基肼凝胶燃料已处于凝胶-溶液转变的临界点。超分子甲基肼凝胶燃料还具有剪切恢复性,在经历10次剪切过程后,黏度仅有少量降低。 展开更多
关键词 超分子 甲基肼 凝胶推进剂 非共价相互作用力 流变性能
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环肋布局对钛合金圆柱耐压壳内爆过程的影响研究
15
作者 贺宇培 郑建才 赵敏 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期50-58,共9页
环肋圆柱壳是深潜器耐压结构的主要形式,但由于极限承载能力和振动特性的需求,存在不同的环肋布局形式。为探究环肋布局对钛合金圆柱耐压壳内爆的影响,基于任意拉格朗日欧拉方法开展数值研究。首先对比试验结果验证液-固-气三相流固耦... 环肋圆柱壳是深潜器耐压结构的主要形式,但由于极限承载能力和振动特性的需求,存在不同的环肋布局形式。为探究环肋布局对钛合金圆柱耐压壳内爆的影响,基于任意拉格朗日欧拉方法开展数值研究。首先对比试验结果验证液-固-气三相流固耦合数值模型的准确性。然后分析3种环肋布局下圆柱耐压壳水下内爆过程中的结构动态响应、冲击波传播以及能量演化等特征。结果表明,环肋均布时,内爆中心由筒体中部向一端移动。而中部和端部加强时,内爆中心由环肋稀疏位置向密集位置移动,结构动能均存在显著的二次波峰现象。此外,中部加强能有效降低最大冲击波峰值。通过对环肋圆柱壳内爆响应特性的分析,对深海耐压结构的设计具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 水下内爆 流固耦合 钛合金圆柱耐压壳 环肋布局
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基于流固耦合的AUV伴流对螺旋桨性能影响
16
作者 姜长乐 严天宏 +2 位作者 刘继鑫 何波 金新 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第12期90-96,共7页
自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)螺旋桨的运转通常是在非均匀流场中,其中以AUV航行时产生的尾部伴流为主。为了分析尾部伴流对螺旋桨水动力及噪声的影响,首先利用P 4 119螺旋桨验证双向流固耦合数值模拟的可行性... 自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)螺旋桨的运转通常是在非均匀流场中,其中以AUV航行时产生的尾部伴流为主。为了分析尾部伴流对螺旋桨水动力及噪声的影响,首先利用P 4 119螺旋桨验证双向流固耦合数值模拟的可行性、准确性,其次建立AUV与B型图谱桨耦合模型,对比2种工况下螺旋桨动力性能与无空化噪声分布情况。结果表明,在AUV尾部不均匀的来流影响下,螺旋桨所需提供的推力和转矩有所提高,此增幅在最高时分别可以达到83.77%和50.50%;相较于1倍叶频时伴流对螺旋桨噪声的微弱影响,2倍和3倍叶频时螺旋桨噪声在各个监测点的声压级相较均匀来流衰减了20~50 dB,并且导致2倍叶频时螺旋桨噪声的分布呈现无规则形。 展开更多
关键词 双向流固耦合 非均匀流场 螺旋桨水动力 无空化噪声
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分布式电推进飞机复材机翼气动弹性分析及剪裁方法研究
17
作者 孙录斌 杨佑绪 +2 位作者 张兴翠 吴逸飞 王斌 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1072-1080,共9页
分布式电推进飞机通常采用大展弦比复合材料机翼,但随着动力数量的增加,螺旋桨滑流效应对机翼的气动干扰使大展弦比机翼的变形进一步加剧,难以使用刚体机翼精确评估柔性机翼的气动性能。为高保真计算DEP飞机机翼的气动性能参数,基于CFD/... 分布式电推进飞机通常采用大展弦比复合材料机翼,但随着动力数量的增加,螺旋桨滑流效应对机翼的气动干扰使大展弦比机翼的变形进一步加剧,难以使用刚体机翼精确评估柔性机翼的气动性能。为高保真计算DEP飞机机翼的气动性能参数,基于CFD/CSD双向流固耦合和螺旋桨滑流效应,分别对X-57单机翼、翼尖螺旋桨/机翼耦合(巡航状态)、分布式螺旋桨/机翼耦合(高升力状态)进行静气动弹性计算,在不同攻角下,分析柔性机翼静气弹变形对气动性能的影响。最后引入嵌套遗传算法的BP神经网络代理模型,对机翼蒙皮铺层角进行优化。研究结果表明,螺旋桨滑流增加了机翼上下表面压力差从而增大机翼的升力系数,且在低马赫数大攻角下升力系数增量更为明显;柔性机翼的气动性能与刚体机翼有较大差异,螺旋桨滑流使刚体机翼升力系数最大提高了38.72%,使柔性机翼升力系数提高了23.51%;复合材料铺层角度对机翼升阻比有显著影响,可通过优化铺层角提升机翼纵向刚度特性提高机翼升阻比。为一般螺旋桨飞机柔性机翼的气动性能评估及气动弹性剪裁提供了一种兼顾时效性与准确性的计算方法。 展开更多
关键词 分布式电推进 螺旋桨滑流 双向流固耦合 气动弹性剪裁 遗传算法 BP神经网络 代理模型
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大侧斜弹性桨非空泡噪声特性研究
18
作者 罗岚心 吴绍维 韩国文 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期9-15,22,共8页
以某型七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,视螺旋桨为弹性体,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)耦合有限元法(Finite Element Method,FEM)的双向流固耦合方法,计算螺旋桨水动力性能。通过现有试验数据及相关文献验证该数值... 以某型七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,视螺旋桨为弹性体,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)耦合有限元法(Finite Element Method,FEM)的双向流固耦合方法,计算螺旋桨水动力性能。通过现有试验数据及相关文献验证该数值方法的准确性。并基于时域下桨叶表面的脉动压力作为旋转偶极子声源,通过傅里叶变换及声学有限元软件LMS Virtual. Lab计算分析七叶大侧斜弹性桨的非空泡噪声特性。结果表明,在5~1 000 Hz频段内,弹性桨的辐射声压级大于刚性桨。桨叶低阶弹性振动容易被激发,产生共振。针对偶极子声源,桨叶轴向平面内,远场的声压指向性主要为“∞”形分布,并且轴向的声压级远大于盘面方向,更容易被敌方声纳探测。近水面会影响螺旋桨辐射声压级的大小,越接近水面,声压幅值越小,这一现象在远场点处更显著。此外,螺旋桨轴向两端的声压指向性受近水面影响呈现不对称分布。 展开更多
关键词 声学 非空泡噪声 七叶大侧斜弹性桨 双向流固耦合 偶极子声源
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船后桨的布局对螺旋桨水动力性能的影响 被引量：21
19
作者 王展智 熊鹰 +1 位作者 齐万江 姜治芳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期427-431,共5页
为了研究大型水面船舶船桨干扰作用对螺旋桨的水动力性能的影响,探讨船后螺旋桨的布置设计原则,以某大型四桨水面船舶为研究对象,基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法,建立了船桨整体计算模型,重点研究了螺旋桨的相对纵向和... 为了研究大型水面船舶船桨干扰作用对螺旋桨的水动力性能的影响,探讨船后螺旋桨的布置设计原则,以某大型四桨水面船舶为研究对象,基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法,建立了船桨整体计算模型,重点研究了螺旋桨的相对纵向和横向布置位置的变化对螺旋桨水动力性能的影响.数值计算结果表明:对于四桨船舶,船后螺旋桨的水动力性能对螺旋桨的纵向位置移动不是很敏感,而对螺旋桨横向位置移动则比较敏感,应当尽量避免使同侧两螺旋桨的盘面中心横向距离小于1倍螺旋桨直径. 展开更多
关键词 船桨干扰 螺旋桨水动力性能 RANS 螺旋桨布局
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螺旋桨/船体粘性流场的整体数值求解 被引量：35
20
作者 张志荣 李百齐 赵峰 《船舶力学》 EI 2004年第5期19-26,共8页
螺旋桨和船体是相互作用的,孤立地对螺旋桨或船体流场进行数值模拟均无法有效地对它们的相互影响进行研究。本文采用周向平均的混合面处理方法,实现了螺旋桨/船体流场的整体计算,计算结果和试验数据进行了比较,表明该方法能很好地模拟... 螺旋桨和船体是相互作用的,孤立地对螺旋桨或船体流场进行数值模拟均无法有效地对它们的相互影响进行研究。本文采用周向平均的混合面处理方法,实现了螺旋桨/船体流场的整体计算,计算结果和试验数据进行了比较,表明该方法能很好地模拟螺旋桨和船体之间的相互影响,从而揭示了真实螺旋桨和船体之间相互干扰的内在规律。本文研究结果为研究螺旋桨和船体相互影响提供了更加精确和实用的研究手段。 展开更多
关键词 螺旋桨 船体 粘性流场 数值求解 计算流体力学 水面船
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