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风帆助航船——风帆流致振动研究
| 论文题名： | 风帆助航船——风帆流致振动研究 |
| 关键词： | 风帆助航船;帆翼结构;流固耦合;涡激振动 |
| 摘要： | 本研究首先介绍了风帆助航船帆翼的发展历程以及涡激振动的研究现状，并总结了风帆结构动力分析的主要特点，分析风帆结构可能受到的破坏情况，详细介绍了CFD计算采用的计算原理及各湍流模型的特性。随后，主要采用CFD数值模拟及有限元分析方法，建立风帆流场及结构模型，利用CFX和ANSYS计算软件进行分析；采用SAS方法对Re=2121的圆柱涡激振动问题进行计算，与实验数据进行对比验证湍流模型的有效性；建立二维风帆模型，分别计算风帆实际尺寸剖面与风帆比例尺寸剖面的泄涡频率，验证相似准则的可靠性；分析不同风速、攻角多工况下的二维单帆、双帆的漩涡脱落状况，得出二维风帆随风速、攻角等变化规律作为后续三维风帆的计算参考。最后，建立简化后的三维风帆模型，利用计算时间更少的SST湍流模型对1：16缩尺模型的三维风帆进行涡激振动分析，与二维风帆的计算规律进行比较；寻找涡激振动频率比较大的工况，利用SAS方法进行较为准确的分析，获取漩涡脱落频率；对实际风帆有限元模型进行模态分析并判别涡激振动状况；建立实际风帆的流固耦合模型，进行多工况下的涡振谐响应分析及风振谐响应计算，分析风帆实际响应与流场状态的关系。 |
| 作者： | 李思洋 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 马骏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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