噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (1): 7-11.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

弹性螺旋桨纵向激励力特性研究

武兴伟1，邹冬林2，董新国3，薛林2，塔娜2，饶柱石2   

  1. 1. 中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011；
    2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240;
    3. 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，上海200011 ）
  • 收稿日期:2021-11-19 修回日期:2022-01-13 出版日期:2023-02-18 发布日期:2023-02-18

Study on the Longitudinal Excitation Force Characteristics of Elastic Propellers

  • Received:2021-11-19 Revised:2022-01-13 Online:2023-02-18 Published:2023-02-18

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摘要： 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