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申请/专利权人:招商局海洋装备研究院有限公司;招商局金陵船舶(南京)有限公司;哈尔滨工程大学;嘉庚创新实验室
摘要:本发明公开了一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,本发明通过DMD对流场模型进行了降阶处理,在节省求解用时的同时,大大降低了CFD仿真结果的复杂度;通过对部分工况的求解结果利用插值法,进而得到所有工况下的仿真结果,大幅减少了仿真所需时间;本发明将CFD仿真得到的螺旋桨降阶激励代入MATLAB低速机轴系扭振模型当中,既保证了一定的求解准确性,又节省了仿真用时。
主权项:1.一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:从所有工况中选取一定比例的工况,分别由螺旋桨模型生成流场模型,通过CFD求解得到各工况下的螺旋桨脉动压力场;通过对流场进行动态模态分解,以简化流场模型,进而从降阶后的流场中提取桨叶表面压力场;S2:将各叶片单元的压力向垂直于轴线的平面投影,并与其单元中心至轴心的距离求积,得到各叶片单元在垂直于轴线的平面内的激励力矩,再将力矩求和,得到各工况下螺旋桨在扭转方向上产生的降阶激励力矩;基于已求解的工况,利用插值法,得到所有工况下的螺旋桨降阶激励力矩;S3:将该降阶激励通过螺旋桨激励力矩系数矩阵加载至低速机轴系扭振当中,通过激励与轴系的加载关系,构建包含螺旋桨降阶激励的低速机轴系扭振耦合模型;在MATLAB中对该耦合模型进行仿真求解,最终得到所有工况下基于螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的受迫响应。
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