z-logo
open-access-imgOpen Access
Гидроупругое моделирование – эффективный инструмент разработки композитных лопастей судовых движителей
Author(s) -
Я.М. Любомиров
Publication year - 2022
Publication title -
trudy krylovskogo gosudarstvennogo naučnogo centra
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2618-8244
pISSN - 2542-2324
DOI - 10.24937/2542-2324-2022-1-s-i-92-97
Subject(s) - computer science
Объектом исследования являются композитные лопасти судовых движителей. Цель работы – обоснование возможности применения методов гидроупругого моделирования для оценки статических и динамических характеристик слоистых композитных лопастей, содержащих слои вязкоупругого полимера. Гидроупругое моделирование выполняется на основе совместного решения двух связанных систем уравнений, описывающих гидродинамику и упругое (вязкоупругое) деформирование композитной лопасти в каждый момент времени. Гидродинамика турбулентного течения вращающейся лопастной системы описывается нестационарными осредненными по Рейнольдсу уравнениями Навье-Стокса, замыкаемыми с помощью SST-модели Ментера. Предельные состояния композитных лопастей определяются для максимальной гидродинамической нагрузки путем сравнения всех элементов тензора напряжений в каждой точке конструкции с феноменологическим критерием прочности Цая-Ву. Приведены оценки достоверности результатов численного решения, выполненные путем сопоставления расчетных и экспериментальных значений собственных частот «мокрых» макетов судовых движителей с металлическими и композитными лопастями, а также путем сопоставления расчетных и экспериментальных значений кривых действия рассматриваемых лопастных систем. Разработан алгоритм оценки присоединенных масс воды для каждой формы собственных колебаний лопасти. Показано, что включение в состав композитной лопасти слоев вязкоупругого полимера сопровождается снижением уровней виброскоростей. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости учета конечной жесткости всех элементов судовых движителей (в первую очередь лопастей). Выявлена возможность значительного снижения уровней амплитуд резонансных колебаний судовых движителей за счет использования слоистых композитных лопастей, содержащих слои вибропоглощающего полимера.

The content you want is available to Zendy users.

Already have an account? Click here to sign in.
Having issues? You can contact us here