螺旋桨随边削边振动特性预报软件开发

doi:10.19423/j.cnki.31-1561/u.2022.06.073

船舶 ›› 2022, Vol. 33 ›› Issue (06): 73-80.DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2022.06.073

螺旋桨随边削边振动特性预报软件开发

姚月兵¹, 金鑫¹, 李解¹, 李家盛^1,2,3, 张正艺^1,2,3, 汪伟斌¹, 付田¹

1.华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉 430074;
2.船舶数据技术与支撑软件湖北省工程研究中心武汉 430074;
3.船舶和海洋水动力湖北省重点实验室武汉 430074

收稿日期:2022-04-21 修回日期:2022-05-16 出版日期:2022-12-25 发布日期:2022-12-21
作者简介:姚月兵（1997-）,女,硕士。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。金鑫（1999-）,男,硕士。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。李解（1999-）,男,硕士研究生。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。李家盛（1987-）,男,博士,讲师。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶水弹性力学/流固耦合力学、船舶推进性能。张正艺（1987-）,男,博士,副教授。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。汪伟斌（1996-）,男,硕士。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。付田（1994-）,男,硕士。研究方向：结构振动与噪声控制、船舶推进性能。
基金资助:
国家自然科学基金（52001130,11922208,51839005）; 华中科技大学自主创新研究基金（2019kfyXJJS005）; 湖北省技术创新专项重大项目; （2019AAA041）

Development of Software for Vibration Analysis of Propeller With Trailing Edge Cutting

YAO Yuebing¹, JIN Xin¹, LI Xie¹, LI Jiasheng^1,2,3, ZHANG Zhengyi^1,2,3, WANG Weibin¹, FU Tian¹

1. School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;
2. Hubei Provincial Engineering Research Center of Data Techniques and Supporting Software for Ships (DTSSS), Wuhan 430074, China;
3. Hubei Key Laboratory of Naval Architecture & Ocean Engineering Hydrodynamics (HUST), Wuhan 430074, China

Received:2022-04-21 Revised:2022-05-16 Online:2022-12-25 Published:2022-12-21

摘要/Abstract

摘要： 由于螺旋桨几何曲面复杂,为实现随边削边几何建模与振动分析功能,该文开发了一款通用的螺旋桨随边削边振动特性快速预报软件。采用有限元法、基于QT平台,结合MATLAB程序语言与ANSYS模块功能完成了螺旋桨随边削边振动分析软件的开发。基于该软件, 对4383桨前五阶固有频率数值进行了求解与分析,结合参考文献数据发现相对误差均在5%以内,证明该软件程序和计算结果的正确性。该软件使用方便、运算快速,具有良好的工程应用价值,为实现螺旋桨随边削边后船-机-桨合适匹配提供了新的分析途径。

关键词: 螺旋桨, 随边切割, 振动, QT平台, MATLAB程序, ANSYS软件

Abstract: Owing to the complex geometric curved surface of the propeller, general software for the rapid prediction of the vibration characteristics of the propeller with trailing edge cutting is developed for the geometric modelling and vibration analysis of the trailing edge cutting. The development of the software for the vibration analysis of the propeller with trailing edge cutting is completed by using the finite element method together with the MATLAB programming language and the ANSYS module based on the QT platform. This software is used to calculate and analyze the first five-order natural frequency values of the 4384 propeller. It is found that the relative errors are within 5% combined with the published data in order to prove the accuracy of the software program and the calculation results. The software is characterized of easy usage, fast calculation and great engineering application value. It provides a new analysis method for the matching of ship-machine-propeller after the trailing edge cutting.

Key words: propeller, trailing edge cutting, vibration, QT platform, MATLAB programming, ANSYS software

中图分类号:

U662.9

姚月兵, 金鑫, 李解, 李家盛, 张正艺, 汪伟斌, 付田. 螺旋桨随边削边振动特性预报软件开发[J]. 船舶, 2022, 33(06): 73-80.

YAO Yuebing, JIN Xin, LI Xie, LI Jiasheng, ZHANG Zhengyi, WANG Weibin, FU Tian. Development of Software for Vibration Analysis of Propeller With Trailing Edge Cutting[J]. Ship & Boat, 2022, 33(06): 73-80.

[1]	丁举, 王建强, 刘正浩, 周旻, 孔为平. 极地破冰船螺旋桨设计探讨[J]. 船舶, 2023, 34(01): 175-184.
[2]	周陈炎, 孟巧, 吴颖高. 考虑波激振动的超大型船舶疲劳损伤计算[J]. 船舶, 2022, 33(03): 77-85.
[3]	李春光, 阎慧东, 张华栋, 计方. 基于振动阈值的船舶离心泵系统建造阶段声学故障诊断方法[J]. 船舶, 2022, 33(03): 116-125.
[4]	丁宁, 高占峰, 肖宇. 支线集装箱船上层建筑振动及海上加强方案[J]. 船舶, 2022, 33(02): 64-70.
[5]	于存银, 国杰, 赵建, 张恒, 王仁智. 多缸柴油机曲轴-轴承弹流润滑及动力学特性研究[J]. 船舶, 2022, 33(02): 85-94.
[6]	丁宁, 高占峰, 肖宇. 船舶振动响应计算中螺旋桨脉动压力的模拟方法研究[J]. 船舶, 2021, 32(04): 37-42.
[7]	丁宁, 高占峰, 黄金林. 支线集装箱船发电机平台结构振动分析模型化探索[J]. 船舶, 2021, 32(02): 36-42.
[8]	郑卫兵, 祁超, 王琮, 朱珉虎. 团体标准《船用中空螺旋桨》的制定及研究成果[J]. 船舶, 2020, 31(04): 15-22.
[9]	武兴伟. 冰载荷冲击下的推进轴系扭振特性影响分析[J]. 船舶, 2020, 31(03): 60-66.
[10]	罗自来, 甄双荣. 振动监测技术在船用机电设备管理中的应用[J]. 船舶, 2020, 31(03): 67-72.
[11]	乔国瑞. 管道挖沟动力定位工程船结构设计[J]. 船舶, 2020, 31(02): 29-35.
[12]	杨世峰, 智广信. Panamax型散货船洗涤塔安装若干问题研究[J]. 船舶, 2020, 31(01): 23-27.
[13]	陈焕国, 周立彬. 某船螺旋桨唱音测试及处理分析方法[J]. 船舶, 2019, 30(05): 43-49.
[14]	许维明, 瞿荣泽, 刘焕明, 薛国良. 6.1万吨散货船居住区振动分析及对策研究[J]. 船舶, 2019, 30(04): 49-54.
[15]	石慧;闫政涛;李赫;叶曦;. 主被动一体化隔振装置设计研究[J]. 船舶, 2019, 30(01): 128-135.

螺旋桨随边削边振动特性预报软件开发

Development of Software for Vibration Analysis of Propeller With Trailing Edge Cutting

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics