螺旋桨叶片加工变形实验研究与仿真分析
发布时间：2021-11-20 12:43
螺旋桨是船舶推进器正常运转的核心部件,其质量和性能的好坏是影响舰船动力和稳定性的重要因素。螺旋桨缩比模型的加工精度影响其实验效果,也间接地影响着舰船的服役性能。螺旋桨缩比模型的叶片具有曲面结构复杂、叶片厚度小、悬伸长等特点,在铣削过程中由于受到铣削力的影响会产生比较大的变形,因而难以控制其加工误差和达到较高的加工效率。本文以螺旋桨缩比模型为研究对象,制定了各个阶段的加工方案,实现了ANSYS与MATLAB联合仿真技术,并将其应用于叶片加工变形计算中,分析不同工况下叶片加工变形分布规律,并通过实验验证其可行性。针对螺旋桨缩比模型的结构特点,本文制定了相应的加工方案,对叶片分区加工选用不同的加工方法,对加工过程中的技术难题给予相应的解决措施。根据模型结构特点和精度要求选取适合的测量方案,并对测量结果进行处理分析。针对螺旋桨缩比模型加工过程建立曲面五轴加工的切削力模型,对叶片曲面点铣加工过程中的弹性变形计算方法进行了研究。考虑切削力和弹性变形之间的耦合效应,建立了曲面叶片点铣加工过程中切削力与弹性变形之间的迭代关系。利用ANSYS与MATLAB之间的数据传递,编写了迭代计算程序,实现了考虑切...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
螺旋桨缩比模型叶片
不同比例的缩比模型需要根据定不同的加工方案。本章主要针对某型螺的探索及应用。型建模绍构如图 2-1 所示，主要由叶片和桨毂两个部，通常将桨毂设计成流线型。螺旋桨叶片一端称为叶梢。螺旋桨正转时先进入水中称为随边。从船尾向船首看去，看到的叶桨毂上相邻两个叶片之间的区域称为流道。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 = | ¨ ￠ π .由上述方法可以计算出螺旋桨叶面叶背上型值点坐标，然后在 UG 中创建相应的点，由多点相连成曲线，曲线拟合成面，最终对面进行缝合成实体。最后将叶片实体旋转阵列后添加桨毂模型，即完成螺旋桨缩比模型的建模过程。流程如图 2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]加工形态对铝合金薄壁件加工变形的影响[J]. 肖峰,吴运新,龚海,李晨,刘瑶琼,姬浩. 中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]普通机床加工误差分析[J]. 甄雪松,陈明辉. 现代制造技术与装备. 2016(02)
[3]生死单元法分析薄壁件加工变形[J]. 汪振华,袁军堂,刘婷婷,夏亮亮. 哈尔滨理工大学学报. 2012(06)
[4]航空铝合金薄壁件铣削加工变形的预测模型[J]. 王光宇,吴运新,闫鹏飞,胡永会. 中南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[5]MasterCAM软件在数控加工中的应用研究[J]. 汪玉平,王立新,刘德平. 机床与液压. 2010(02)
[6]刀具变形引起的球头铣刀加工误差建模[J]. 张臣,周来水,安鲁陵,周儒荣. 南京航空航天大学学报. 2008(01)
[7]基于实际切深的薄壁件加工变形误差的预测[J]. 康永刚,王仲奇,吴建军,姜澄宇. 西北工业大学学报. 2007(02)
[8]切削中残余应力释放对工件加工变形的影响[J]. 刘胜永,万晓航,董兆伟. 煤矿机械. 2007(02)
[9]整体叶盘数控加工技术研究[J]. 任军学,张定华,王增强,刘维伟,汪文虎. 航空学报. 2004(02)
[10]用ANSYS软件分析数控加工中弧形件的变形[J]. 尹桂萍,王运巧,范玉青,梅中义. 航空维修与工程. 2003(03)
博士论文
[1]航空铝合金残余应力及切削加工变形研究[D]. 唐志涛.山东大学 2008
[2]航空整体结构件加工变形预测及装夹布局优化[D]. 路冬.山东大学 2007
[3]航空整体结构件切削加工过程的数值模拟与实验研究[D]. 成群林.浙江大学 2006
[4]航空铝合金厚板初始残余应力及其对铣削变形影响的基础研究[D]. 王树宏.南京航空航天大学 2005
[5]航空多框整体结构件铣削变形机理与预测分析研究[D]. 郭魂.南京航空航天大学 2005
[6]航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D]. 王秋成.浙江大学 2003
[7]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]沿螺旋桨桨叶流体运动方向切削加工的刀具路径规划[D]. 姜昕亚.华中科技大学 2014
[2]复杂薄壁叶片加工误差分析与研究[D]. 林立.北京交通大学 2011
[3]薄壁零件铣削加工变形预测[D]. 李阳.大连交通大学 2008
[4]复杂曲面数控加工仿真及误差分析[D]. 李刚.沈阳工业大学 2008
[5]航空薄壁件加工变形补偿技术研究[D]. 楼文明.西北工业大学 2007
[6]薄壁件周铣加工过程中表面静态误差预测关键技术研究[D]. 万敏.西北工业大学 2005
本文编号：3507350
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
螺旋桨缩比模型叶片
不同比例的缩比模型需要根据定不同的加工方案。本章主要针对某型螺的探索及应用。型建模绍构如图 2-1 所示，主要由叶片和桨毂两个部，通常将桨毂设计成流线型。螺旋桨叶片一端称为叶梢。螺旋桨正转时先进入水中称为随边。从船尾向船首看去，看到的叶桨毂上相邻两个叶片之间的区域称为流道。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 = | ¨ ￠ π .由上述方法可以计算出螺旋桨叶面叶背上型值点坐标，然后在 UG 中创建相应的点，由多点相连成曲线，曲线拟合成面，最终对面进行缝合成实体。最后将叶片实体旋转阵列后添加桨毂模型，即完成螺旋桨缩比模型的建模过程。流程如图 2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]加工形态对铝合金薄壁件加工变形的影响[J]. 肖峰,吴运新,龚海,李晨,刘瑶琼,姬浩. 中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]普通机床加工误差分析[J]. 甄雪松,陈明辉. 现代制造技术与装备. 2016(02)
[3]生死单元法分析薄壁件加工变形[J]. 汪振华,袁军堂,刘婷婷,夏亮亮. 哈尔滨理工大学学报. 2012(06)
[4]航空铝合金薄壁件铣削加工变形的预测模型[J]. 王光宇,吴运新,闫鹏飞,胡永会. 中南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[5]MasterCAM软件在数控加工中的应用研究[J]. 汪玉平,王立新,刘德平. 机床与液压. 2010(02)
[6]刀具变形引起的球头铣刀加工误差建模[J]. 张臣,周来水,安鲁陵,周儒荣. 南京航空航天大学学报. 2008(01)
[7]基于实际切深的薄壁件加工变形误差的预测[J]. 康永刚,王仲奇,吴建军,姜澄宇. 西北工业大学学报. 2007(02)
[8]切削中残余应力释放对工件加工变形的影响[J]. 刘胜永,万晓航,董兆伟. 煤矿机械. 2007(02)
[9]整体叶盘数控加工技术研究[J]. 任军学,张定华,王增强,刘维伟,汪文虎. 航空学报. 2004(02)
[10]用ANSYS软件分析数控加工中弧形件的变形[J]. 尹桂萍,王运巧,范玉青,梅中义. 航空维修与工程. 2003(03)
博士论文
[1]航空铝合金残余应力及切削加工变形研究[D]. 唐志涛.山东大学 2008
[2]航空整体结构件加工变形预测及装夹布局优化[D]. 路冬.山东大学 2007
[3]航空整体结构件切削加工过程的数值模拟与实验研究[D]. 成群林.浙江大学 2006
[4]航空铝合金厚板初始残余应力及其对铣削变形影响的基础研究[D]. 王树宏.南京航空航天大学 2005
[5]航空多框整体结构件铣削变形机理与预测分析研究[D]. 郭魂.南京航空航天大学 2005
[6]航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D]. 王秋成.浙江大学 2003
[7]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]沿螺旋桨桨叶流体运动方向切削加工的刀具路径规划[D]. 姜昕亚.华中科技大学 2014
[2]复杂薄壁叶片加工误差分析与研究[D]. 林立.北京交通大学 2011
[3]薄壁零件铣削加工变形预测[D]. 李阳.大连交通大学 2008
[4]复杂曲面数控加工仿真及误差分析[D]. 李刚.沈阳工业大学 2008
[5]航空薄壁件加工变形补偿技术研究[D]. 楼文明.西北工业大学 2007
[6]薄壁件周铣加工过程中表面静态误差预测关键技术研究[D]. 万敏.西北工业大学 2005
本文编号：3507350
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