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公开(公告)号：CN115520364B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202211283680.3
申请日：2022-10-20
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
摘要： 本发明涉及一种低噪声复合材料螺旋桨桨叶，包括柔性区和刚性区，柔性区采用高阻尼粘弹性材料，刚性区采用纤维增强材料；柔性区在螺旋桨弦向的边界从随边起，向导边延伸一定弧长，柔性区在螺旋桨径向具备一定宽度d；刚性区为除去柔性区以外的区域，且刚性区与柔性区表面共形值从而形成光顺的桨叶表面。本发明设置柔性区和刚性区，柔性区可明显释放螺旋桨的随边在螺旋桨轴向方向的自由度，从而显著改善螺旋桨的振动响应、大幅提高减振降噪效果；刚性区通过实心及优化纤维铺层角度从而增加螺旋桨的弯曲刚度、减小扭转刚度，最终实现降低螺旋桨在伴流场中桨叶表面压力脉动产生的非定常力从而增强减振降噪效果，同时提高螺旋桨的推进效率。
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公开(公告)号：CN116341334A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310335020.3
申请日：2023-03-28
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/15 , G06F113/26 , G06F111/10 , G06F119/10
摘要： 本发明涉及船舶复合材料螺旋桨实船应用技术领域，具体为一种低噪声预变形复合材料螺旋桨的实现方法。本发明包括虚拟模拟预装配螺旋桨的生成及分析方法、缩比模型验证方法及实物制造方法、实物制造测试分析方法。本发明确保最终螺旋桨满足各项性能指标的概率，降低了制造风险和开发投入，提高了效率。
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公开(公告)号：CN114889787A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210296946.1
申请日：2022-03-24
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： B63H1/28
摘要： 本发明涉及一种调节船体艉部伴流场的方法，该方法包括：在船舶螺旋桨的双臂轴支架之间设置一扇形支架整流罩，所述扇形支架整流罩包括扇形基体以及与该扇形基体活动连接的延伸体；建立船体艉部伴流场与船舶工况的关系式，获得船舶工况的最低值；控制所述延伸体伸出所述扇形基体的位置，如得到低于所述最低值的工况值，控制所述延伸体固定在该位置处。本发明通过建立船体艉部伴流场与船舶工况的关系式，获得船舶在常规工况下的阈值(工况最低值)，然后调节扇形支架整流罩中的延伸体，以使得支架整流罩的扇形体积变得更大，以改变船体艉部伴流场，根据延伸体调节的位置，选出低于阈值的工况值，从而能够实现节能减排的效果。
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公开(公告)号：CN114889786A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210539492.6
申请日：2022-05-17
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： B63H1/26
摘要： 本发明涉及一种复合材料螺旋桨桨叶，包括蒙皮和夹芯，蒙皮包覆于夹芯的表面，蒙皮采用纤维增强复合材料，夹芯采用高阻尼黏弹性材料；螺旋桨桨叶划分为导边区、随边区和叶梢区三个区域，通过蒙皮的纤维铺层角度设计和/或纤维种类设计实现三个区域的分区刚度要求和弯扭耦合变形要求。本发明通过纤维铺层角度和/或纤维种类设计，使导边区和叶梢区弯曲刚度大、扭转刚度小，而随边区弯曲刚度小、扭转刚度大，实现降低螺旋桨在伴流场中桨叶表面压力脉动产生的非定常力从而增强减振降噪效果；可在螺旋桨桨叶夹芯内部增设加强筋进一步提高减振降噪的效果，同时提高复合材料桨叶的刚度和承载力，保障螺旋桨的推进效率少下降或不下降。
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公开(公告)号：CN115571313B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202211291896.4
申请日：2022-10-20
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： B63H1/26
摘要： 本发明属于船用螺旋桨结构设计技术领域，尤其涉及一种低噪声螺旋桨桨叶结构。包括由合金或者纤维增强材料制成的承载区以及包覆在承载区外部橡胶材料制成的减振区；减振区的具体大小依据声振设计指标确定；承载区为实心结构，其外表面与减振区的内表面完全贴合；承载区截面厚度从桨叶根部到叶梢先变大后变小的根部反向变厚度设计，减振层和承载区在螺旋桨根部与螺旋桨固定连结。本发明的低噪声螺旋桨桨叶结构中，高阻尼高应变的橡胶材质的减振区可改善螺旋桨表面的流激振动，橡胶的弹性变形特点使得桨叶能够释放螺旋桨随边处在螺旋桨轴向方向的自由度，从而显著改善螺旋桨的振动响应，进而实现可观的减振降噪效果。
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公开(公告)号：CN118350156A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410584921.0
申请日：2024-05-13
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06T17/20 , G06N3/126 , G16C60/00 , G06F111/06 , G06F111/04 , G06F113/26 , G06F119/14 , G06F119/10
摘要： 本发明属于复合材料螺旋桨减振降噪结构设计技术领域，具体为一种实现复合材料螺旋桨最优变形场的铺层设计方法。包括：确定复合材料螺旋桨的最优变形场并进行量化，提取典型位置处的挠度曲线以及叶梢处的最大变形；建立复合材料螺旋桨的几何模型并进行单元划分，定义复合材料属性并设定纤维铺层顺序和角度；施加水动力载荷并设定边界条件，进行参数化建模和参数化结构有限元计算；建立多目标优化数学模型进行优化；本发明可针对降低激振力设计需求提出复合材料螺旋桨的“最优变形场”，并对其进行精准控制，高效得到复合材料纤维铺层方案，有效降低复合材料螺旋桨应力水平，提高强度安全系数，增加复合材料螺旋桨安全性和可靠性。
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公开(公告)号：CN116989657A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310805776.X
申请日：2023-07-03
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G01B7/16
摘要： 本发明提供了一种精细化测量复合材料螺旋桨叶片变形场的装置及方法。该装置包括可调节高度的水平测控台、水平板、桨叶加载点固定装置、若干个可调节长度的位移标定探针、电子游标卡尺及基座装置等结构。本发明提供的测量方法实现精细化测量复合材料螺旋桨的叶片变形场，能够精确、稳定、高效、低成本地测量复合材料螺旋桨的微小变形幅值，从而为仿真计算提供准确的试验数据支撑，且能适用于不同型号不同尺度复合材料螺旋桨的变形测量。
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公开(公告)号：CN118211336A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410194520.4
申请日：2024-02-22
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/15 , G06F30/28 , G06F30/12 , G06F111/20 , G06F113/08 , G06F113/26
摘要： 本发明涉及船舶复合材料螺旋桨计算数据分析领域，尤其涉及一种复合材料螺旋桨流固耦合变形场的批量参数化分析系统及方法，该系统基于Workbench软件平台，包括Workbench CFX模块、Workbench Static Structural模块和流固耦合计算检测模块，通过Workbench CFX模块和Workbench Static Structural模块实现双向流固耦合计算，并将监测点数据导入流固耦合计算检测模块中，通过Fortran语言循环编程进行批量化分析处理。对此，本发明采用CFX中的CCL语言进行批量编程，能根据螺旋桨具体情况自动进行监测点设置，极大节约了人力与时间。
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公开(公告)号：CN114889786B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202210539492.6
申请日：2022-05-17
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： B63H1/26
摘要： 本发明涉及一种复合材料螺旋桨桨叶，包括蒙皮和夹芯，蒙皮包覆于夹芯的表面，蒙皮采用纤维增强复合材料，夹芯采用高阻尼黏弹性材料；螺旋桨桨叶划分为导边区、随边区和叶梢区三个区域，通过蒙皮的纤维铺层角度设计和/或纤维种类设计实现三个区域的分区刚度要求和弯扭耦合变形要求。本发明通过纤维铺层角度和/或纤维种类设计，使导边区和叶梢区弯曲刚度大、扭转刚度小，而随边区弯曲刚度小、扭转刚度大，实现降低螺旋桨在伴流场中桨叶表面压力脉动产生的非定常力从而增强减振降噪效果；可在螺旋桨桨叶夹芯内部增设加强筋进一步提高减振降噪的效果，同时提高复合材料桨叶的刚度和承载力，保障螺旋桨的推进效率少下降或不下降。
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公开(公告)号：CN114889787B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210296946.1
申请日：2022-03-24
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： B63H1/28
摘要： 本发明涉及一种调节船体艉部伴流场的方法，该方法包括：在船舶螺旋桨的双臂轴支架之间设置一扇形支架整流罩，所述扇形支架整流罩包括扇形基体以及与该扇形基体活动连接的延伸体；建立船体艉部伴流场与船舶工况的关系式，获得船舶工况的最低值；控制所述延伸体伸出所述扇形基体的位置，如得到低于所述最低值的工况值，控制所述延伸体固定在该位置处。本发明通过建立船体艉部伴流场与船舶工况的关系式，获得船舶在常规工况下的阈值(工况最低值)，然后调节扇形支架整流罩中的延伸体，以使得支架整流罩的扇形体积变得更大，以改变船体艉部伴流场，根据延伸体调节的位置，选出低于阈值的工况值，从而能够实现节能减排的效果。
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