基于双目立体视觉数据的波浪场重构研究 被引量：1

1

作者 李蒙 刘曾 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期157-164,共8页

为及时准确地获取波面信息,建立了基于双目立体视觉的波面重构流程,从二维波面图像中快速获取三维波面分布。使用双目相机拍摄的波面图像对作为原始数据完成相机参数标定,基于加速鲁棒性特征算法、金字塔搜索法和极线约束完成波面特征... 为及时准确地获取波面信息,建立了基于双目立体视觉的波面重构流程,从二维波面图像中快速获取三维波面分布。使用双目相机拍摄的波面图像对作为原始数据完成相机参数标定,基于加速鲁棒性特征算法、金字塔搜索法和极线约束完成波面特征点的提取和立体匹配。最后通过立体矫正、视差图分析及图片后处理优化流程实现波浪场的三维点云重构,并选取重构区域作线性插值划分均匀网格,将三维点云投影至二维波面原始图像完成可视化。研究结果表明,在光照条件良好、风浪等级相对较大的情况下,双目立体视觉模型能够准确提取波面特征点,重建的三维点云能够再现波面,具有使用便捷且成本较低的特点,为后续做波浪等级分析及波高预报的相关研究奠定了基础。 展开更多

关键词 双目立体视觉 波浪场重构 三维点云 加速鲁棒性特征算法 金字塔搜索法

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船舶轴系纵向振动特性预报软件设计与实现

2

作者 刘义峰 李解 +3 位作者 卢闫 张正艺 吴均云 李家盛 《船舶》 2024年第4期75-84,共10页

为实现船舶轴系纵向振动固有特性的预报,该文基于QT平台开发了一款预报软件。软件的核心求解器采用MATLAB语言编写,求解算法采用霍尔兹法,并与ANSYS软件仿真结果、某实际轴系纵向振动计算结果进行了对比验证。在此基础上,探讨了不同轴... 为实现船舶轴系纵向振动固有特性的预报,该文基于QT平台开发了一款预报软件。软件的核心求解器采用MATLAB语言编写,求解算法采用霍尔兹法,并与ANSYS软件仿真结果、某实际轴系纵向振动计算结果进行了对比验证。在此基础上,探讨了不同轴系参数变化情况下,轴系纵振特性的变化规律。结果表明:影响轴系纵振固有特性的参数主要有曲拐半径、曲臂厚度、推力轴承纵向刚度和材料弹性模量,相关的研究成果可为船舶轴系减振降噪提供参考。 展开更多

关键词 船舶轴系 纵振固有特性 QT平台 MATLAB软件 ANSYS软件

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基于经验公式法的船舶螺旋桨脉动压力计算与软件开发

3

作者 卢闫 闻健 +2 位作者 李解 李家盛 田晨 《船舶》 2024年第5期53-60,共8页

船体振动是船舶在航行过程中由于各种原因产生的振动,船上90%的振动源于螺旋桨的脉动压力,其可激起艉部振动、上层建筑振动和局部振动。特别是在螺旋桨上方区域,往往由螺旋桨脉动压力而激起局部结构共振或强迫振动,进而造成结构疲劳破... 船体振动是船舶在航行过程中由于各种原因产生的振动,船上90%的振动源于螺旋桨的脉动压力,其可激起艉部振动、上层建筑振动和局部振动。特别是在螺旋桨上方区域,往往由螺旋桨脉动压力而激起局部结构共振或强迫振动,进而造成结构疲劳破坏或居住舒适度减小,因此减少螺旋桨脉动压力产生的振动很有必要。在螺旋桨设计初期,过于复杂的脉动压力计算方法便捷性不高,设计出1款能快速估算螺旋桨脉动压力的软件十分重要。该文基于QT平台和MATLAB软件混合编程,采用经验公式法,开发了1款船舶螺旋桨脉动压力快速估算软件,探讨了脉动压力的影响因素及其变化规律。结果表明:船舶剖面形状参数、船舶种类和螺旋桨转速对螺旋桨脉动压力影响较大。该项研究成果可为船舶减振降噪提供参考。 展开更多

关键词 船体振动 螺旋桨 脉动压力 软件开发 QT MATLAB

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船舶推进课程的“一融四合”教学模式研究 被引量：1

4

作者 李家盛 杨丹 +1 位作者 张正艺 解德 《高教学刊》 2023年第26期98-101,共4页

针对当今主动学习大势所趋,互联网教学快速发展,传统工业知识缺乏更新,工科人才人文素养急需建设,物理实验教学常常受限的时代特点,结合船舶推进课程内容,探索形成“一融四合”教学模式。在“启发、探究、讨论、参与”教学方法融入传统... 针对当今主动学习大势所趋,互联网教学快速发展,传统工业知识缺乏更新,工科人才人文素养急需建设,物理实验教学常常受限的时代特点,结合船舶推进课程内容,探索形成“一融四合”教学模式。在“启发、探究、讨论、参与”教学方法融入传统教学的基础上,实现线上/线下学习相配合,前沿/基础学习相结合,专业/素养学习相融合,虚拟/真实实验相联合。以期为学生提供优质的教学体验。 展开更多

关键词 船舶推进 海洋战略 教学模式 改革与实践 学习体验

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基于ABAQUS的破损船舶静稳性曲线直接计算法研究

5

作者 令波 张正艺 解德 《中国水运》 2020年第12期106-107,共2页

本文提出了一种基于ABAQUS的破损船舶静稳性曲线的直接计算方法。以典型趸船为例进行,计算了其第一类破舱的情况,并与解析方法所得结果进行比较,验证了该方法的可行性和准确性。

关键词 ABAQUS 破损船舶 稳性曲线 直接计算法

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一种基于约束模型试验的船舶排水量测量技术

6

作者 汪伟斌 付田 +2 位作者 舒晨晨 张正艺 解德 《中国水运（下半月）》 2023年第4期1-2,5,共3页

文中针对不同浮态下船舶排水量的测量,提出一种基于约束模型试验的船舶排水量直接测量技术。首先,给出了基于约束模型试验的船舶排水量测试仪器的装置组成和测试原理。接着,对三种典型模型进行了排水量测量试验,并将试验结果与理论结果... 文中针对不同浮态下船舶排水量的测量,提出一种基于约束模型试验的船舶排水量直接测量技术。首先,给出了基于约束模型试验的船舶排水量测试仪器的装置组成和测试原理。接着,对三种典型模型进行了排水量测量试验,并将试验结果与理论结果进行了对比分析,结果高度吻合,说明该装置能够以较高的精度完成船舶排水量的测量。因此,该装置可以作为一种船舶设计时确定船舶排水量的补充方法。 展开更多

关键词 浮力 排水量 约束模型试验

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浮体耐波性及系泊实验教学设计与实践

7

作者 宋磊 余铁男 +2 位作者 孙明慧 刘曾 孙江龙 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期123-126,共4页

充分利用船模拖曳水池条件,以600 mm×250 mm×250 mm方形浮体为教学模型,配合光学运动捕捉装置,开展不同迎浪角下零速横浪规则波运动响应实验教学;采用直杆和重物基座模拟系泊桩,调节缆绳系泊高度测量不同系泊状态下拉力响应,... 充分利用船模拖曳水池条件,以600 mm×250 mm×250 mm方形浮体为教学模型,配合光学运动捕捉装置,开展不同迎浪角下零速横浪规则波运动响应实验教学;采用直杆和重物基座模拟系泊桩,调节缆绳系泊高度测量不同系泊状态下拉力响应,对比分析有/无系泊状态下波浪运动响应情况,完成系泊实验教学。 展开更多

关键词 拖曳水池 耐波性实验教学 系泊实验教学

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一种船用推扭传感器设计及研究 被引量：5

8

作者 宋磊 任再美 +2 位作者 陈林 孙江龙 程尔升 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第7期82-85,共4页

设计一种船用推力扭矩测量传感器,分析其推扭特性,并制作传感器实物进行标定完成验证。分析传感器设计原理,重点阐述如何避免推扭干扰问题,在Workbench中用数值仿真方法计算推力-应变、扭矩-应变曲线,判断其线性度。同时加载推力和扭矩... 设计一种船用推力扭矩测量传感器,分析其推扭特性,并制作传感器实物进行标定完成验证。分析传感器设计原理,重点阐述如何避免推扭干扰问题,在Workbench中用数值仿真方法计算推力-应变、扭矩-应变曲线,判断其线性度。同时加载推力和扭矩,分别与单独加载力或扭矩对比,分析其推力扭矩干扰特性。制造传感器,粘贴应变片,以实物标定方式验证传感器设计可行性。 展开更多

关键词 敞水试验、推扭干扰 数值仿真 传感器标定

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基于阻力图谱的船舶快速性教学系统开发 被引量：1

9

作者 宋磊 高华 +1 位作者 孙江龙 刘曾 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第12期183-187,共5页

以V形高速艇为研究对象,在船长固定基础上,改变船宽(3组)、斜升角(3组)、排水量(3组)和静倾角(2组),得到54组不同工况,选择合适缩尺比加工模型,完成船模阻力试验并按照二因次换算法得到实船有效功率,通过线型插值得到以该艇为母型船的... 以V形高速艇为研究对象,在船长固定基础上,改变船宽(3组)、斜升角(3组)、排水量(3组)和静倾角(2组),得到54组不同工况,选择合适缩尺比加工模型,完成船模阻力试验并按照二因次换算法得到实船有效功率,通过线型插值得到以该艇为母型船的阻力图谱。学生自主输入船型参数后通过阻力图谱获取有效功率,输入推力减额、伴流分数、相对旋转效率、传动效率等参数,选定主机功率和额定转速后预估设计航速并完成螺旋桨设计,得到螺旋桨直径、盘面比和螺距比等参数。以VB语言为工具对AutoCAD进行二次开发,完成螺旋桨叶剖面参数表和桨叶轮廓形状图绘制。该基于阻力图谱的船舶快速性教学系统将阻力性能、推进性能、船机桨匹配等知识点有机融合,作为课堂教学的辅助软件,可促进学生对船舶设计知识体系的理解,提升学生的思考能力和创新能力。 展开更多

关键词 V形艇 阻力图谱 螺旋桨设计 实验教学

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“船舶设计原理”课程教学内容分析与思考 被引量：5

10

作者 孙江龙 袁华 +1 位作者 解德 张正艺 《科教导刊》 2021年第14期142-144,共3页

"船舶设计原理"是"船舶与海洋工程(081901)"本科专业教学的核心课程,该课程具有"融会贯通"的基本特征。是在汇聚船舶制图、船舶静力学、船舶推进、船体阻力、船舶操纵与摇摆、船舶强度与结构设计、船舶... "船舶设计原理"是"船舶与海洋工程(081901)"本科专业教学的核心课程,该课程具有"融会贯通"的基本特征。是在汇聚船舶制图、船舶静力学、船舶推进、船体阻力、船舶操纵与摇摆、船舶强度与结构设计、船舶建造工艺等诸多专门知识的基础上,形成的一门综合应用知识的课程,是船舶整个技术历程包括设计、建造、营运和拆解中贯穿实践知识的课程。本文在分析国内已有教材内容的基础上,提出了"船舶设计原理"课程所涉及的基本共性内容及其相应的知识点,形成"船舶设计原理"课程教学的基本知识架构。 展开更多

关键词 船舶设计原理 船舶与海洋工程 共性内容

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尾部型线对西陵峡双体游船推进效率影响的数值分析

11

作者 刘军 陈星廷 +2 位作者 徐强 陈燕 刘曾 《船海工程》 北大核心 2025年第1期1-5,共5页

基于CFD软件STAR-CCM+,以西陵峡双体游船为研究对象,对该船在一定缩尺比下的模型自航数值模拟计算进行研究,将数值计算结果与已有试验结果对比,验证数值计算的准确性。在此基础上,将西陵峡游船尾部的歪尾线型改为直尾线型重新建模,采用... 基于CFD软件STAR-CCM+,以西陵峡双体游船为研究对象,对该船在一定缩尺比下的模型自航数值模拟计算进行研究,将数值计算结果与已有试验结果对比,验证数值计算的准确性。在此基础上,将西陵峡游船尾部的歪尾线型改为直尾线型重新建模,采用同样的方法对直尾船完成自航数值模拟计算。对比两种尾部线型船的计算结果,分析自航因子,结果表明,该船型采用歪尾的推进效率高于采用直尾的推进效率。 展开更多

关键词 双桨船 数值模拟 自航因子

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船舶性能实验教学探索与实践

12

作者 宋磊 孙江龙 +1 位作者 刘曾 李天匀 《实验室科学》 2023年第6期119-122,126,共5页

船舶性能实验教学内容大部分需要用到拖曳水池设施,实验准备工作繁琐,吊装工序具有危险性,学生参与度低,教学以观摩式原理性教学为主,实践训练效果不佳。以船舶性能实验中“静力学—阻力—敞水—自航”知识点为主线依托,对该课程教学配... 船舶性能实验教学内容大部分需要用到拖曳水池设施,实验准备工作繁琐,吊装工序具有危险性,学生参与度低,教学以观摩式原理性教学为主,实践训练效果不佳。以船舶性能实验中“静力学—阻力—敞水—自航”知识点为主线依托,对该课程教学配套和教学模式进行探索:开发虚拟仿真平台,促进自主交互学习;简化船型设计流程,串联核心知识脉络;研制微小教学设备,提升动手实践能力。实践表明上述教学方法可促进学生夯实理论基础,对提升学生动手实践能力、发现问题和解决问题能力效果明显,学生在科研产出和科创获奖方面都有较大提升。 展开更多

关键词 船舶性能 实验教学 教学实践

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“船舶静力学”课程教学内容的分析与思考

13

作者 张正艺 解德 +1 位作者 袁华 孙江龙 《科教导刊》 2021年第16期85-87,共3页

"船舶静力学"课程是"船舶与海洋工程(081901)"专业本科教学的基础性专业核心课程。课程目的是培养学生完成船舶在静力载荷或等效静力载荷作用下的浮性与稳性的分析能力,其内容涉及流体静力学、理论力学、微积分、... "船舶静力学"课程是"船舶与海洋工程(081901)"专业本科教学的基础性专业核心课程。课程目的是培养学生完成船舶在静力载荷或等效静力载荷作用下的浮性与稳性的分析能力,其内容涉及流体静力学、理论力学、微积分、数值方法等多个方面。为了建设新时代"船舶与海洋工程(081901)"专业的课程体系,作者对国内设置船舶与海洋工程类高校课程教材内容进行了对比和聚类分析,并据此确定了"船舶静力学"课程的基本共性内容。这些共性内容主要包括船体几何描述、流体静力学、船舶浮性、船舶稳性、船舶静水力资料、重物的状态改变、自由液面、进水与破舱等八个方面。在上述分析的基础之上编写的课程讲义或教材,有望取得更好的教学效果。 展开更多

关键词 船舶静力学 课程体系建设 教学改革

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桨叶弹性对螺旋桨轴承力影响及计算方法研究 被引量：4

14

作者 李家盛 张振果 +1 位作者 田锦 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期1-10,共10页

螺旋桨水弹性问题研究对于船舶减振降噪及水弹性力学发展具有重大意义。该研究围绕螺旋桨流体激励特性开展流固耦合机理与计算方法研究。提出了一种基于时域面元计算刚体桨非均匀流中旋转所受流体力、频域面元计算弹性桨均匀流中振动所... 螺旋桨水弹性问题研究对于船舶减振降噪及水弹性力学发展具有重大意义。该研究围绕螺旋桨流体激励特性开展流固耦合机理与计算方法研究。提出了一种基于时域面元计算刚体桨非均匀流中旋转所受流体力、频域面元计算弹性桨均匀流中振动所受流体力、有限元求解结构动力学的弹性桨双向流固耦合非定常水动力预报算法——时域/频域面元-有限元法,可克服频域面元-有限元法非线性伯努利方程难处理及时域面元-有限元法低效率问题。研究表明:桨弹性效应特别是流体附加阻尼在桨-轴-船系统减振降噪设计中应予以足够重视;空间不均匀来流下弹性桨轴承力计算可在平衡位置表面施加不可穿透条件。该方法和结果可为低噪声桨-轴-船系统设计提供必要的理论参考。 展开更多

关键词 流固耦合/水弹性 振动 螺旋桨 有限元法 面元法/边界元法

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基于数值仿真的螺旋桨盘面比对船舶自航因子影响分析 被引量：1

15

作者 刘曾 楼丹平 +2 位作者 陈炯 宋磊 童骏 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第10期33-36,共4页

以KCS船和KP505桨为对象,按照一定缩尺比完成三维模型建立、网格划分、边界条件设置并进行流场求解,将数值计算结果与已有试验结果对比,验证数值计算的准确性。按照已通过验证的数值计算方案对该KCS船完成不同盘面比螺旋桨下自航计算,... 以KCS船和KP505桨为对象,按照一定缩尺比完成三维模型建立、网格划分、边界条件设置并进行流场求解,将数值计算结果与已有试验结果对比,验证数值计算的准确性。按照已通过验证的数值计算方案对该KCS船完成不同盘面比螺旋桨下自航计算,结果表明在不同盘面比螺旋桨作用下船体阻力变化不显著,推力减额变化不显著,但总推进效率随着桨盘面比增大呈减小趋势。 展开更多

关键词 数值模拟 自航因子 螺旋桨盘面比

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弹性桨-轴系统建模与计算方法研究

16

作者 李家盛 张正艺 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期30-39,共10页

弹性桨-轴与流体产生的双向流固耦合效应,显著改变了推进系统振动性能。现有研究分别针对桨叶和转轴弹性采用分离模型进行,即:流体-弹性桨与流体-刚体桨-弹性轴模型。而在实际工况中,转轴由于发生振动,使弹性桨入流条件与忽略轴系振动... 弹性桨-轴与流体产生的双向流固耦合效应,显著改变了推进系统振动性能。现有研究分别针对桨叶和转轴弹性采用分离模型进行,即:流体-弹性桨与流体-刚体桨-弹性轴模型。而在实际工况中,转轴由于发生振动,使弹性桨入流条件与忽略轴系振动时的差异很大;另一方面,现有分离模型在预报时,是基于流体在桨叶振动平衡位置处界面力学关系开展的,未能真实反映流体在振动桨叶物理表面行为特征,难以满足桨-轴系统振动特性准确预报的现实需求。该研究拟针对流体-弹性桨-轴复杂系统双向流固耦合问题,基于精确的振动桨叶表面流体界面力学关系,建立弹性桨-轴双向流固耦合一体化模型并发展一套高效高精度稳定数值算法。结果表明,船舶研究者需建立流体-弹性桨-轴一体化模型,以重新评估附加质量/阻尼及轴承处激励力。建立的模型与算法和得到的结果可为低速水下航行器声振性能设计和评价提供理论和技术支持。 展开更多

关键词 流固耦合/水弹性 振动 螺旋桨-轴系统 有限元法 面元法/边界元法

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一种考虑自由液面的船舶静稳性曲线修正方法 被引量：2

17

作者 付田 舒晨晨 +1 位作者 汪伟斌 张正艺 《中国水运（下半月）》 2022年第6期6-7,78,共3页

本文首先提出了一种考虑自由液面影响的船舶静稳性曲线直接计算法。该方法基于船体湿表面上静水压力合矢量的直接计算,对液货在大倾角时形状改变所导致的全船重心位置偏移进行直接分析。接着,基于自编软件HUST-stability完成了对含液舱... 本文首先提出了一种考虑自由液面影响的船舶静稳性曲线直接计算法。该方法基于船体湿表面上静水压力合矢量的直接计算,对液货在大倾角时形状改变所导致的全船重心位置偏移进行直接分析。接着,基于自编软件HUST-stability完成了对含液舱趸船的大倾角稳性计算,证明了该方法的可行性。最后,通过与商用软件Maxsurf计算结果的对比,验证了该方法的准确性。 展开更多

关键词 自由液面 静稳性曲线 修正方法

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“船舶流体力学”课程教学内容的分析与思考

18

作者 刘曾 孙江龙 +1 位作者 袁华 解德 《科教导刊》 2022年第13期119-122,共4页

“船舶流体力学”是船舶与海洋工程(081901)本科专业的专业基础课程之一。以面向行业需求为抓手、以夯实流体力学基础为根本,结合课堂教学实践,文章对国内已有船舶流体力学教材内容进行分析,在此基础上提炼出“船舶流体力学”教学所需... “船舶流体力学”是船舶与海洋工程(081901)本科专业的专业基础课程之一。以面向行业需求为抓手、以夯实流体力学基础为根本,结合课堂教学实践,文章对国内已有船舶流体力学教材内容进行分析,在此基础上提炼出“船舶流体力学”教学所需解决的核心问题,并就“船舶流体力学”教材大纲编写提出初步建议。明确了“船舶流体力学”课程的定位,厘清了船舶流体力学与相关课程的关系,有助于提高“船舶流体力学”课程及后续专业核心课程的教学效果。 展开更多

关键词 船舶流体力学 课程体系建设 教学研究

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螺旋桨随边削边振动特性预报软件开发

19

作者 姚月兵 金鑫 +4 位作者 李解 李家盛 张正艺 汪伟斌 付田 《船舶》 2022年第6期73-80,共8页

由于螺旋桨几何曲面复杂,为实现随边削边几何建模与振动分析功能,该文开发了一款通用的螺旋桨随边削边振动特性快速预报软件。采用有限元法、基于QT平台,结合MATLAB程序语言与ANSYS模块功能完成了螺旋桨随边削边振动分析软件的开发。基... 由于螺旋桨几何曲面复杂,为实现随边削边几何建模与振动分析功能,该文开发了一款通用的螺旋桨随边削边振动特性快速预报软件。采用有限元法、基于QT平台,结合MATLAB程序语言与ANSYS模块功能完成了螺旋桨随边削边振动分析软件的开发。基于该软件,对4383桨前五阶固有频率数值进行了求解与分析,结合参考文献数据发现相对误差均在5%以内,证明该软件程序和计算结果的正确性。该软件使用方便、运算快速,具有良好的工程应用价值,为实现螺旋桨随边削边后船-机-桨合适匹配提供了新的分析途径。 展开更多

关键词 螺旋桨 随边切割 振动 QT平台 MATLAB程序 ANSYS软件

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螺旋桨直径削边振动分析软件开发

20

作者 姚月兵 金鑫 +4 位作者 李解 李家盛 张正艺 汪伟斌 付田 《造船技术》 2023年第2期1-5,共5页

为研究螺旋桨直径削边各关键参数对振动特性的影响,开发螺旋桨直径削边振动分析软件。利用有限元理论,基于Qt平台,结合MATLAB与ANSYS相关模块混合编程完成开发。以4382桨为例进行模态频率的数值预报,并与文献结果对比,误差不超过6.0%,... 为研究螺旋桨直径削边各关键参数对振动特性的影响,开发螺旋桨直径削边振动分析软件。利用有限元理论,基于Qt平台,结合MATLAB与ANSYS相关模块混合编程完成开发。以4382桨为例进行模态频率的数值预报,并与文献结果对比,误差不超过6.0%,证明该软件的程序和计算结果可信。该软件可为确定船-机-桨匹配下的振动特性最优的螺旋桨直径削边方案提供理论指导,具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 螺旋桨 直径削边 振动特性 QT MATLAB ANSYS

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