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船用螺旋桨叶片振动噪声分析研究
| 论文题名： | 船用螺旋桨叶片振动噪声分析研究 |
| 关键词： | 船用螺旋桨;计算流体力学;有限元法;流固耦合;边界元法;声辐射 |
| 摘要： | 在船舶与海洋工程领域，螺旋桨水下噪声是一项重要的研究课题，它涉及到船舶的稳定性、安全性、舒适性和隐身性能。螺旋桨水下噪声按其产生的原因可分为流体动力噪声和叶片振动噪声。 目前，学者对螺旋桨叶片振动噪声数值计算分析的研究还少有涉及。本文讨论了螺旋桨叶片振动噪声的数值模拟，完成的主要工作如下: 把螺旋桨原始型值点数据进行编程导入建模软件进行三维实体建模，利用计算流体力学(CFD)方法在FLUENT中模拟了螺旋桨敞水性能并与文献中的试验参考值进行了比较，结果吻合较好，验证了CFD方法在螺旋桨敞水性能计算方面的可靠性。 基于弹性力学有限元法的相关理论，在商用有限元软件ANSYS中对螺旋桨在水中的模态进行了计算分析，并与真空中的结果进行了比较。编写程序代码，把在FLUENT中计算导出的螺旋桨叶片表面压力导入有限元软件ANSYS中，为桨叶有限元模型的响应分析提供了较为详实和准确的输入载荷，并对桨叶进行了响应计算分析。 介绍了边界元法计算结构振动声辐射的相关理论，基于声学的边界积分方程，利用ANSYS中计算得到的螺旋桨响应结果作为边界条件，在商用软件Virtual Lab Acoustics中计算出了螺旋桨的辐射声功率级和声辐射效率级，以及任意场点的声压级，并进行了分析比较。计算出的桨叶辐射声功率和声辐射效率等参数在桨叶的固有频率附近达到峰值，验证了本文桨叶固有频率和声辐射计算方法的可行性和准确性。 本文模拟计算得到的螺旋桨敝水性能和螺旋桨振动声辐射为螺旋桨噪声预报和性能优化提供了一定的理论依据。 |
| 作者： | 吴思远 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 黎胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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