| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-44页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-18页 |
| 1.2 螺旋桨激励力预报研究概况 | 第18-28页 |
| 1.2.1 升力线理论 | 第18-19页 |
| 1.2.2 升力面理论 | 第19-20页 |
| 1.2.3 N-S方法 | 第20页 |
| 1.2.4 边界元法方法 | 第20-26页 |
| 1.2.5 螺旋桨激励力预报研究概况 | 第26-28页 |
| 1.3 流固耦合力学研究方法概况 | 第28-31页 |
| 1.3.1 单向流固耦合研究概况 | 第28页 |
| 1.3.2 双向流固耦合研究概况 | 第28-31页 |
| 1.4 流体-桨-轴系统流固耦合研究概况 | 第31-38页 |
| 1.4.1 螺旋桨静动力学研究概况 | 第31-32页 |
| 1.4.2 推进轴系振动研究概况 | 第32-34页 |
| 1.4.3 流体-螺旋桨流固耦合研究概况 | 第34-38页 |
| 1.5 螺旋桨实验研究概况 | 第38-40页 |
| 1.5.1 螺旋桨流场特性及敞水性能测量 | 第38-39页 |
| 1.5.2 不均匀流场作用下的螺旋桨激励力特性测量 | 第39-40页 |
| 1.5.3 螺旋桨结构动力学方面的实验测量 | 第40页 |
| 1.6 目前存在的问题及本文研究内容 | 第40-44页 |
| 1.6.1 目前存在的主要问题 | 第40-41页 |
| 1.6.2 本文的主要研究内容 | 第41-44页 |
| 第二章 做空间振动的刚性螺旋桨激励力预报方法研究 | 第44-67页 |
| 2.1 引言 | 第44-45页 |
| 2.2 螺旋桨仅做旋转运动的边界元理论 | 第45-49页 |
| 2.2.1 基本积分方程及边界条件 | 第45-47页 |
| 2.2.2 数值计算方法 | 第47-49页 |
| 2.3 螺旋桨做空间振动的边界元理论 | 第49-56页 |
| 2.3.1 转子动力学理论 | 第50-52页 |
| 2.3.2 考虑空间振动后的运动边界条件 | 第52-53页 |
| 2.3.3 时变尾涡数学模型 | 第53-54页 |
| 2.3.4 数值计算方法 | 第54-56页 |
| 2.4 仿真计算与程序验证 | 第56-59页 |
| 2.4.1 均匀流场下压力预报验证 | 第56-57页 |
| 2.4.2 非均匀流场下压力预报验证 | 第57-58页 |
| 2.4.3 单一振动形式下压力预报验证 | 第58-59页 |
| 2.5 螺旋桨做纵向振动时诱发的附加激励力初步研究 | 第59-65页 |
| 2.6 本章小结 | 第65-67页 |
| 第三章 流体-桨-轴系统双向流固耦合动力学建模 | 第67-95页 |
| 3.1 引言 | 第67页 |
| 3.2 螺旋桨-轴系动力学模型 | 第67-79页 |
| 3.2.1 螺旋桨动力学模型 | 第68-70页 |
| 3.2.2 轴系动力学模型 | 第70-77页 |
| 3.2.3 螺旋桨-轴系动力学模型 | 第77-79页 |
| 3.3 数值计算方法及程序验证 | 第79-85页 |
| 3.3.1 单个桨叶变形验证 | 第79-80页 |
| 3.3.2 单个桨叶干模态验证 | 第80-82页 |
| 3.3.3 轴系位移与轴承支反力验证 | 第82-83页 |
| 3.3.4 桨-轴系统干模态验证 | 第83-84页 |
| 3.3.5 实体和梁单元模拟桨毂差异对比 | 第84-85页 |
| 3.4 流体-螺旋桨流固耦合动力学模型 | 第85-90页 |
| 3.4.1 流固耦合问题分解 | 第86-87页 |
| 3.4.2 弹性桨与流场作用力求解 | 第87-88页 |
| 3.4.3 流固耦合处理 | 第88-90页 |
| 3.5 流体-桨-轴系统双向流固耦合动力学模型 | 第90-93页 |
| 3.5.1 考虑轴系振动影响 | 第90-91页 |
| 3.5.2 求解流程 | 第91-93页 |
| 3.6 本章小结 | 第93-95页 |
| 第四章 流体-螺旋桨流固耦合动力学分析 | 第95-117页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 螺旋桨湿模态仿真 | 第95-101页 |
| 4.2.1 螺旋桨附加质量与附加阻尼计算 | 第96-97页 |
| 4.2.2 计算方法及程序验证 | 第97-100页 |
| 4.2.3 螺旋桨湿模态仿真及结果验证 | 第100-101页 |
| 4.3 流体-螺旋桨流固耦合动力学分析 | 第101-113页 |
| 4.3.1 非均匀来流场构成 | 第101-106页 |
| 4.3.2 螺旋桨变形及应力仿真 | 第106-110页 |
| 4.3.3 螺旋桨激励力仿真 | 第110-113页 |
| 4.4 侧斜及弹性效应对纵向激励力影响 | 第113-116页 |
| 4.4.1 十阶不均匀来流构成 | 第113-114页 |
| 4.4.2 P438X螺旋桨固有特性 | 第114页 |
| 4.4.3 仿真计算及结果分析 | 第114-116页 |
| 4.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 第五章 流体-桨-轴系统流固耦合动力学分析 | 第117-152页 |
| 5.1 引言 | 第117页 |
| 5.2 流体-桨-轴系统固有频率分析 | 第117-121页 |
| 5.3 流体-桨-轴系统流固耦合动力学分析 | 第121-129页 |
| 5.3.1 单向、双向流固耦合下桨-轴系统动态特性比较 | 第121-126页 |
| 5.3.2 考虑与不考虑轴系下螺旋桨动态特性比较 | 第126-129页 |
| 5.4 轴系对螺旋桨纵向激励力影响 | 第129-138页 |
| 5.4.1 轴系对螺旋桨纵向激励力的传递效应 | 第130-134页 |
| 5.4.2 轴系对螺旋桨纵向激励力的增强效应 | 第134-138页 |
| 5.5 基于纵向轴承力最小的桨轴优化设计 | 第138-150页 |
| 5.5.1 桨与轴系匹配特性定义 | 第139-140页 |
| 5.5.2 多自由度弹簧质量模型 | 第140-142页 |
| 5.5.3 优化设计目标 | 第142-144页 |
| 5.5.4 优化设计过程 | 第144-150页 |
| 5.6 本章小结 | 第150-152页 |
| 第六章 流体-桨-轴系统流固耦合振动综合实验研究 | 第152-176页 |
| 6.1 引言 | 第152页 |
| 6.2 实验平台简介 | 第152-155页 |
| 6.3 螺旋桨-轴系干模态与湿模态测量 | 第155-161页 |
| 6.2.1 塑料桨-轴系干模态与湿模态测量 | 第156-159页 |
| 6.2.2 金属桨-轴系统干模态与湿模态测量 | 第159-161页 |
| 6.4 不均匀来流测量 | 第161-164页 |
| 6.3.1 不均匀流场构成 | 第162-163页 |
| 6.3.2 不均匀来流场测量 | 第163-164页 |
| 6.5 桨-轴系统纵向激励力传递特性测量 | 第164-168页 |
| 6.5.1 实验测量方案 | 第165-166页 |
| 6.5.2 实验测量结果 | 第166-168页 |
| 6.6 轴系纵振与其诱发的螺旋桨附加激励力关系测量 | 第168-175页 |
| 6.6.1 测量原理 | 第168-171页 |
| 6.6.2 附加激励力与振动幅值关系测量 | 第171-173页 |
| 6.6.3 附加激励力与振动频率关系测量 | 第173-174页 |
| 6.6.4 附加激励力与主激励力间相位差测量 | 第174-175页 |
| 6.7 本章总结 | 第175-176页 |
| 第七章 总结与展望 | 第176-179页 |
| 7.1 全文总结 | 第176-177页 |
| 7.2 主要创新点 | 第177-178页 |
| 7.3 研究展望 | 第178-179页 |
| 参考文献 | 第179-197页 |
| 附录1 P438X系列螺旋桨主要几何参数 | 第197-199页 |
| 致谢 | 第199-200页 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 | 第200-201页 |
