考虑柔性的调距桨机构动力学仿真分析.pdf

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1、SHIPENGnEERING船舶工程Vol36NO．22014总第36卷，2014年第2期考虑柔性的调距桨机构动力学仿真分析胡举喜，石庆贺2，李云龙2，王晓军2(1．中国船舶重工集团公司第704研究所，上海200031；2．北京航空航天大学固体力学研究所，北京100191)摘要：基于虚拟样机技术，考虑调距桨关键部件的柔性作用，建立了刚柔混合模型，研究了调距桨机构系统在正车方向调距过程中的运动学和动力学特性。编制调距程序，对比了全刚体模型和混合模型下调距桨装置调距过程所需要的油压，为调距桨机构系统的设计和试验研究提供了参考数据，提高了调距桨机构的运动学和动力学特性研究效率，并为实体样机的采

2、样控制等研究工作提供了参考依据。关键词：调距桨；虚拟样机；柔性；动力学；有限元仿真分析中图分类号：U661．43文献标志码：A文章编号：1000．6982(2014)02．0044．04SimulationAnalysisofControllablePitchPropellerDynamicsModelingConsideringFlexibilityHUJu—xi，SHIQing—he，LIYun—long2’WANGXiao-jun2(1．No．704ResearchInstitute，CSIC，Shanghai200031，China；2．InstituteofSolidMecha

3、nics，BeihangUniversity,Beijing100191，Chma)Abstract：Basedonvirtualprototypingtechnology,consideringtheflexibilityofkeycomponentsofcontrollablepitchpropeller,arigid-flexiblemixedmodelisestablishedandthekinematicsanddynamicscharacteristicofthecontrollablepitchpropeller《cPP)．whichinthecaseofpositived

4、irectionisstudiedPitchpreparationprogramiscompiled,andtheoilpressurerequirementofthefulLrigid-modelandtherigid-flexiblemodeliscomparedAgistfo，

5、thedesignandexperimentalresearchofthecontrollablepitchpropellerareprovided,andtheresearcheficiencyofthekinematicsanddynamicscharacteristicoftheCPPisimprov

6、edKeywords：controllablepitchpropeller,"virtualprotoOT?e,"flexibility,"kinematics；finiteelementsimulationana~is调距桨螺距可以灵活调节，在不改变船舶主机转与全刚性模型进行了比较。刚柔混合模型充分考虑了向和转速的前提下，可实现船舶前进、后退、变速、机构的柔性，对传动系统动力学性能做出较为全面的停止等功作，大大提高船舶的机动性和操纵性能【1]。预测，对改善调距桨机械传动系统动力学性能和关键调距桨是近几十年来技术迅速发展的一种船舶推进装零部件设计可起到重要的指导作用。置调距桨在传统设计过

7、程中需要查阅大量的图表，1刚柔混合调距桨机构虚拟样机的建立并进行经验公式的验算，使设计工作十分繁琐复。1．1ADAMS中柔性体的建立随着计算机技术的迅猛发展，借助于现代CAE技术，调距桨机构虚拟样机的总体剖分图，如图1所示。将有限元法、多体系统仿真技术融于一体的ADAMS虚拟样机仿真技术应运而生。多位学者[3】基于UG和ADAMS对某型调距桨机构进行了动态仿真，并给出了反映调距桨在规定条件下的运动学特性，但这些研究中采用的模型均为全刚性模型。本文在以往研究成果的基础之上，建立了刚柔混合模型，进行了调距桨运动学分析和动力学分析，并图1调距桨机构虚拟样机剖分图收稿日期：2013—11-13；

8、修回日期：2013—12—14作者简介：胡举喜(1982一)，女，高级工程师、博士。从事专业及主要研究方向：轴系及推进装置。．——44．——胡举喜等，考虑柔性的调距桨机构动力学仿真分析山J桨投体tl承的变形对最终结果影响较大，一20。～20。，所需时间60s，由此得到曲柄盘转动速度为此将桨毂体考虑为柔性体，建立刚柔混合的动力学0．6667(。)／s。活塞轴向行程与曲柄销角度的关系：分析模，如图2所示。，=rsin0(3)其中，r=2