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复合材料螺旋桨水动力性能与结构响应数值研究

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通过CFD计算复合材料螺旋桨水动力载荷,应用有限元法计算复合材料桨结构响应,并基于双向耦合算法实现复合材料螺旋桨在均匀来流下的流固耦合数值模拟.研究了不同进速系数和不同铺层角度工况复合材料螺旋桨的水动力性能及结构响应.结果表明,在进速系数J≤0.8时,复合材料螺旋桨的推进效率明显高于同工况下的金属螺旋桨.随进速系数增加,复合材料螺旋桨推进效率先增加后减小,在进速系数J=0.8时取得最大值.桨叶总变形和等效应力分布与铺层角度有较大关系.复合材料螺旋桨的螺距角较金属螺旋桨减小,减小的螺距角与桨叶攻角的变化相匹配,自适应地提高了该螺旋桨的推进效率.
Numerical Investigation on Hydrodynamic Performance and Structural Response of Composite Propeller

刘影、张晶、吴钦、张汉哲、黄彪

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北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081

螺旋桨 水动力性能 计算流体动力学 流固耦合 复合材料

国家自然科学基金资助项目国家自然科学基金资助项目国家自然科学基金资助项目北京市自然科学基金资助项目

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2021

10.15918/j.tbit1001-0645.2019.263

北京理工大学学报
北京理工大学

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CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.609
ISSN：1001-0645
年,卷(期)：2021.41(3)
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