低质量比舵-轴系统流致振动特性研究

发布时间：2024-04-14 10:13

　　围壳舵是控制潜艇上浮和下潜的关键操纵部件,它是一种典型的水下升力体。大量的理论和实验研究结果表明,水下升力体在航行过程中有可能发生颤振,这种特殊的振动现象会对升力体造成结构损坏或激发水噪声问题。近些年来,随着新型材料的迅猛发展,舰船装备具有轻量化的趋势,即在确保稳定提升性能的基础上通过使用新型材料来减轻各部件的质量,但采用新材料会使围壳舵系统的质量比大大降低。然而,现有的研究主要针对具有较高质量比的机翼或舵系统,对低质量比舵-轴系统流致振动特性的研究很少,因此对该问题的研究有重要学术意义和实际应用价值。本文在对国内外相关研究成果进行综述和总结的基础上,以某潜艇围壳舵系统为原型,通过开展低质量比舵-轴系统流致振动特性的系列实验,研究低质量比舵-轴系统发生颤振的可能性,提出了颤振的辨别方法,获得了颤振速度随系统参数的变化规律。在此基础上,通过对经典Theodorsen颤振理论模型中的系数进行修正,并将理论与实验结果进行比较分析。同时,将翼型系统两自由度运动方程和CFD计算相结合,利用数值模拟方法分析了低质量比舵-轴系统的振动形态以及舵周围流场的变化特性。具体研究内容如下:第二章阐述了低质量...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1ARL旋转梁水槽实物图

图1-1ARL旋转梁水槽实物图PhotographoftheRotatingBeamChannelattheAdmiraltyResearchLk等[7]研发了一套控制面颤振实验装置，并在Taylor水池进振实验装置不是模拟某特定船舵原型而制造，而....

图1-2TMB颤振实验模型实物图

图1-2TMB颤振实验模型实物图ig.1-2PhotographoftheTaylorModelBasinfluttermoTaylor水池中对某NACA16-012水翼进行了速度预报的准确性。在拖曳速度达到大约23m验结果，Abramson分别....

图1-3BACT翼型和弹性底座实物图

图1-3BACT翼型和弹性底座实物图otographoftheBenchmarkActiveControlsTechnologywingsectionandflex20]采用实验方法研究了绕水翼的空化流动特性。实验在空化水洞技术观测了不同空化阶段的空穴形....

图2-1重力式水洞实景图

对系统振动的影响，实验结果的分析围绕着这些可变参数对模展开。在系统参数方面，等截面舵-轴系统的支撑刚度和扭转刚-轴除以上两个参数之外，舵的刚心位置、重心位置以及初始攻验结果，对时域信号进行FFT处理，分析了低质量比舵-轴系成份，并进一步分析了系统在不同流速和结构参数组合条件下....

本文编号：3954524