船舶桨-轴系统双向流固耦合动力学建模方法研究

• 作者: 邹冬林 焦春晓 徐江海 塔娜 饶柱石
• 来源期刊: 船舶力学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 推进轴系 螺旋桨 流固耦合 有限元法 边界元法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 结构力学
• 页码范围: 80-94
• 页数: 15页
• 分类号: O327|O351.3|U664.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-7294.2021.01.010

摘要

螺旋桨激励力引起的轴系及船体振动是船舶低频噪声的重要原因,目前已成为改善我国船舶振动噪声最关键的问题之一.为了掌握这类低频噪声成因,有必要从流体、桨、轴系间的复杂耦合关系着手,揭示螺旋桨激励力产生、传递机理及桨-轴系统流固耦合振动演化规律.因此急需一个桨-轴系统双向流固耦合动力学分析模型.为此,本文利用有限元法(FEM)耦合边界元法(BEM)建立了流体-弹性桨-轴系双向流固耦合动力学模型,并通过数值仿真分析以及实验研究,验证了所建模型的正确性.研究表明:本文建立的模型求解精度满足工程要求,且相比于目前广泛采用的商业软件方法具有计算速度快、对计算机性能要求低等优点,非常适合工程应用.