基于PRO_E软件的船用螺旋桨建模.pdf

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1、第32卷第1期江苏船舶Vol．32No．12015年2月JIANGSUSHIPFeb．2015基于PＲO/E软件的船用螺旋桨建模12汪涛，张继光(1．江苏省船舶设计研究所有限公司，江苏镇江212003;2．高邮市交通运输管理局，江苏高邮225000)摘要:结合螺旋桨结构特点及Pro/E功能特点，作出基于此软件的螺旋桨建模的方法。在建模后对原始设计坐标点及各几何参数、特性参数进行检查，及时修正数据，并光顺。对于无图谱的螺旋桨或者桨叶更复杂的螺旋桨，能比经验公式得到更精确的物理几何参数。关键词:船用螺旋桨;螺旋桨模型;Pro/E软件中图分类号:U664．33文献标识码:

2、A螺旋桨的桨毂是标准的回转体，其建模较简单。1螺旋桨建模特点分析而桨叶是个复杂的曲面，其参数包括:每个剖面的半螺旋桨由桨毂和若干径向固定于桨毂上的桨叶径r，螺距P、纵倾角θ、伸张轮廓面上各型值点相对所组成的推进器，桨叶的叶面呈螺旋曲面形(既定于基准点的定位值和导边、随边到中心线的距离。螺距或变螺距)，叶片厚薄不均。由于桨叶几何形本建模方法主要依据型值表和其他参数来建模。状的复杂性，在使用经验计算的各分析结果和加工2桨叶三维建模简介工艺时，其误差往往较大，对实船的航速有决定性的影响，因此建立精细化的船用螺旋桨三维模型为实根据某船B型螺旋桨举例来介绍其三维模型现螺旋桨细

3、化分析和精加工提供基础。的大致方法。表1为桨叶切面型值表。表1桨叶切面型值表mm最大厚度到随边最大厚度到导边r/Ｒ100%80%60%40%20%20%40%60%80%90%95%100%0．209．717．223．428．031．131．729．826．621．818．516．311．90．307．314．620．524．827．728．126．123．018．615．413．38．9叶0．404．511．917．521．624．224．322．619．515．412．210．26．1背坐0．501．99．214．618．320．620．619．116．212．

4、28．97．03．6标0．600．97．111．815．017．117．315．913．09．16．14．51．80．705．59．311．913．513．612．410．16．84．63．20．804．27．08．810．010．08．87．14．93．32．30．903．04．65．86．46．45．84．63．02．01．50．209．75．93．51．80．50．10．92．45．07．08．411．9叶0．307．33．51．70．50．00．41．33．14．65．78．9面0．404．51．50．40．10．41．52．53．46．1坐标0．501．9

5、0．40．10．40．91．53．60．600．90．10．31．8(1)根据表1桨叶切面型值表，可查出在每一从导边起的距离、叶背坐标、叶面坐标，分别取若干个r(0．2Ｒ……1．0Ｒ(Ｒ为螺旋桨半径))的参数下个叶背、叶面坐标点，将各坐标点连接为叶背和叶面对应的桨叶切面的最大厚度、导边至最大厚度的距2条曲线，考虑各剖面的下螺距角，以及螺旋桨的纵离、中心线至导边和随边的距离、桨叶切面的宽度、倾角。(2)绘制各切面半径处的圆柱面，再分别将不收稿日期:2014-09-11同半径处的切面曲线通过软件的缠绕或者垂直曲面作者简介:汪涛(1981－)，男，工程师，主要从事轮机工程

6、;张继光投影功能做到相应的圆柱曲面上。(1978－)，男，助理工程师，从事交通运输管理。第1期汪涛等:基于PＲO/E软件的船用螺旋桨建模29(3)利用边界混合及合并等工具，将曲线形成会发现桨毂和桨叶只有部分是相交的，而对于复杂曲面。的曲线和曲面，该软件不能做到延伸，只能尽可能将(4)将曲面实体化。最小半径的切面曲线做出来。对于0．1Ｒ处的切面形状需要用到其他的软件或者工具进行插值计算，3螺旋桨叶三维曲面建模过程这里不再叙述。(1)建模前，以图1(b)螺旋桨伸张轮廓图的中心线为基准，等距离偏移，与叶面线和叶背线相交得到若干交点。这些交点其实与桨叶切面型值表对应，可得到

7、各半径下这些交点分别到中心线的距离。同时在图中也可量得，桨叶纵倾角下个半径处叶面线和叶背线到中心线偏移的距离。(2)建立基准平面、坐标系及基准轴，根据软件图2草绘剖面半径处切面曲线的缺省基准平面，创建一与系统自动生成TOP基准(5)通过包络工具，分别将完成后的曲线缠绕面平行的基准平面DTMI。到相应切面处的拉伸曲面上，完成不同半径处圆柱(3)建立各剖面半径处的拉伸圆柱面，基准平面上的缠绕曲线。利用曲线命令，将导边和随边的面使用曲面拉伸的方式，以TOP基准平面为绘图平关键点连接起来形成导边和随边，利用Pro/E的边面，分别绘制以(0．2Ｒ，0．3Ｒ，…，0．95Ｒ