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一种基于变胞原理的新型推进器的原理分析及改进设计
| 论文题名： | 一种基于变胞原理的新型推进器的原理分析及改进设计 |
| 关键词： | 变胞原理;运动学仿真;有限元分析;桨叶推进器;船舶螺旋桨 |
| 摘要： | 进入二十一世纪后，能源及原材料的运输越来越重要，船舶运输的重要性也由此日益凸显。由于船舶螺旋桨是现代船舶应用最为广泛的推进器，且目前常规螺旋桨存在着诸如机构设计上无突破性进展及推进效率偏低等问题，因此设计性能优良、与船体及主机配合良好的螺旋桨，在提高现代船舶的总体性能上有着十分重要的意义。随着机构学的发展，出现了一种新型机构一变胞机构，自我重组、自我重构以及高度可折叠性是该机构的重要特性。 通过将传统划水桨叶的高效性与变胞机构自我重组、自我重构的可折叠特性结合起来，一种新型自重构变形桨叶推进器一即自动开闭式桨叶推进器应运而生，本文对该新型自重构桨叶推进器的结构组成及工作原理进行了详细的阐述。 通过分析发现该自重构桨叶推进器在运动学设计上存在着缺陷。为使该机构从概念设计转化为实际可用，本文提出三种改进方案，通过比较选定设计最佳的一种，并给出改进机构关键零件的设计过程。 通过分别进行以下仿真运算，来验证改进设计的正确性： (1)通过在CFX中进行流体分析，求得改进后的自重构桨叶推进器在运行时桨叶的受力情况，为后续的运动学分析提供边界条件。 (2)通过在Adams中进行运动学分析，论证改进设计将原变胞机构存在的问题较好的解决且零件之间没有干涉现象的产生，符合机构运动的实际要求。 (3)通过对改进机构关键零件进行有限元分析，论证改进后的自重构桨叶推进器在结构设计上符合要求。 在对改进机构进行受力分析后结合运动规律，推导出其理想推进效率，论证出变胞原理在指导机构设计方面的理论意义。 |
| 作者： | 崔朝军 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 周水庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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