B型螺旋桨图谱的模块化程序设计
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一种螺旋桨参数化建模方法
张以良;熊鹰;时立攀
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】对螺旋桨进行优化时,需要建立起优化计算的样本空间,即要实现初始桨的参数化建模。
本文基于贝塞尔曲线拟合原理编程实现了螺旋桨的参数化建模,对螺旋桨的径向参数分布分别用一条贝塞尔曲线进行拟合,曲线的控制点通过遗传算法寻优求得。
文中以4382桨为例,对其进行参数化建模,讨论了三、四、五、六阶贝塞尔曲线的拟合效果,发现三阶贝塞尔曲线拟合光顺性最好、拟合平均误差可以控制在0.3%以内,而且控制点个数较少,最适合拟合螺旋桨径向参数分布。
最后通过调整三次贝塞尔曲线控制点的位置调整了原桨叶的几何形状,得到光顺性较好的新桨叶模型,表明该参数化建模方法合理。
【总页数】5页(P34-38)
【作者】张以良;熊鹰;时立攀
【作者单位】海军工程大学舰船与海洋工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船与海洋工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船与海洋工程系,湖北武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U644.33
【相关文献】
1.一种交流牵引电机单叠绕组线圈的参数化建模方法 [J], 乔长帅;唐子谋;张建安
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4.一种水下螺旋桨辐射噪声的建模方法(英文) [J], 罗昕炜;刘文胜;方世良
5.一种基于Dynamo的复杂地质体参数化三维建模方法 [J], 马钰栋;唐君辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
摘要船用螺旋桨是船舶动力系统的核心,其桨叶曲面是典型的自由曲面,设计和加工的质量直接影响螺旋桨的性能,而螺旋桨复杂的工作环境也对其建模及制造精度提出了更高的要求。
船用螺旋桨从设计到加工的过程复杂繁琐、周期较长,因此需要建立能够综合考虑螺旋桨设计、分析以及加工的螺旋桨参数化数学模型,并基于参数化模型对螺旋桨开展后续各项研究工作,以达到缩短螺旋桨的设计制造周期、提高生产效率的目的。
本文以实现螺旋桨参数化设计到数控加工为目的,建立了螺旋桨桨叶曲面的参数化方程,基于参数方程求解所得点建立了螺旋桨三维实体模型;以提高螺旋桨敞水效率为目的,对螺旋桨相关结构参数进行优化并进行了水动性能仿真;分析并制订了螺旋桨数控加工工艺,基于参数化模型编写了数控加工程序并进行了数控加工仿真与实验。
具体内容如下:在分析船用螺旋桨结构及成型原理的基础上,建立螺旋桨切面参数方程并推导了二维切面到三维空间的坐标转换公式,建立了桨叶曲面的参数化数学模型。
求解方程得到桨叶表面指定精度下的数据点,将其导入UG中建立三维实体模型。
对比传统由型值点所建立的螺旋桨模型,参数化方法建立的模型表面光顺性更优。
以螺旋桨最大敞水效率为目标,对螺旋桨盘面比、螺距比和进速系数等参数进行优化,得到了螺旋桨给定工况下的最佳匹配参数,优化后螺旋桨敞水效率提高了约3.18%。
对螺旋桨进行了水动性能仿真,验证了优化桨的敞水效率;分析了螺旋桨相关参数纵倾角和侧斜对螺旋桨敞水性能的影响。
分析螺旋桨的数控加工工艺,对加工阶段进行了划分,确定了毛坯、刀具、走刀方式等。
判断加工中干涉与过切情况,建立了刀具与工件间几何关系,研究了无干涉的刀具路径算法,基于桨叶的参数化数学模型计算了粗精加工的刀具轨迹,并通过后置处理将刀位信息转化为数控加工程序。
建立数控加工仿真环境,导入数控加工程序进行了数控加工仿真,仿真结果验证了刀具轨迹及数控程序,且螺旋桨获得较好的精度和表面质量。
最后在五轴数控机床上进行了加工实验。
cad螺旋桨课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解螺旋桨的基本结构及其在CAD设计中的重要性。
2. 学生能掌握螺旋桨设计中涉及的几何参数和工程术语。
3. 学生能描述螺旋桨设计的基本流程和CAD软件的操作方法。
技能目标:1. 学生能够操作CAD软件,完成螺旋桨的三维模型构建。
2. 学生能够运用CAD工具对螺旋桨模型进行必要的工程分析和优化。
3. 学生能够通过CAD软件输出螺旋桨的设计图纸,并进行适当的标注。
情感态度价值观目标:1. 学生通过螺旋桨设计实践,培养对工程设计和航空领域的兴趣。
2. 学生在学习过程中,发展解决问题的能力和团队协作精神。
3. 学生能够认识到科技在航空领域的重要性,增强创新意识和责任感。
课程性质分析:本课程为高年级工程技术课程,旨在通过具体的螺旋桨设计案例,将理论与实践相结合,提高学生的技术应用能力和工程设计思维。
学生特点分析:高年级学生对工程概念有了一定的理解,具备基础CAD操作能力,需要通过更复杂的工程项目来提高综合应用能力和创新设计思维。
教学要求:课程应侧重于实践操作和工程思维的培养,确保学生在理解理论知识的基础上,能够通过CAD软件完成实际的设计任务,并在过程中形成积极的情感态度和正确的价值观。
通过具体学习成果的分解,教师可进行有针对性的教学设计和效果评估。
二、教学内容1. 螺旋桨基本知识回顾:包括螺旋桨的结构、功能、分类及主要参数。
- 教材章节:第二章 航空动力装置与螺旋桨2. CAD软件操作基础:复习CAD软件的基本操作,如视图控制、基本绘图和编辑命令。
- 教材章节:第一章 CAD软件基础操作3. 螺旋桨设计流程:介绍螺旋桨设计的基本步骤,包括需求分析、参数计算、模型构建和优化。
- 教材章节:第三章 螺旋桨设计与分析4. CAD螺旋桨模型构建:详细讲解如何使用CAD软件进行螺旋桨的三维模型构建。
- 教材章节:第四章 CAD三维建模5. 螺旋桨工程分析:应用CAD软件进行螺旋桨的结构分析和性能评估。
用米思奇编写的螺旋桨程序螺旋桨程序是由米思奇开发的一种飞行模拟软件,可以模拟飞机的起降、飞行和操纵,给用户带来真实的飞行体验。
该程序结合了先进的计算机图形技术和飞行动力学模型,使得飞行过程更加逼真。
下面将简要介绍螺旋桨程序的功能和特点。
首先,螺旋桨程序提供了多种飞机模型供用户选择。
用户可以选择不同类型的螺旋桨飞机,如小型轻型飞机、中型运输机以及飞行员培训机等。
每个飞机模型都经过精确的建模和仿真,包括飞机外形、机翼、螺旋桨等细节,使用户可以感受到真实的飞行氛围。
其次,螺旋桨程序提供了多种场景和环境设置。
用户可以选择在不同的天气条件下飞行,如晴天、阴天、多云等,还可以选择不同的时间段,如白天、黄昏以及夜晚。
此外,程序还模拟了不同地形和地标,用户可以选择在城市、山区、海边等地方进行飞行,使飞行过程更加多样化。
此外,螺旋桨程序内置了多种飞行模式供用户选择。
用户可以选择自由飞行模式,随意飞行,并探索地图上的各个地点。
同时,程序还提供了任务模式,如飞行训练、货运任务和救援任务等,用户需要完成相应的任务目标。
这些任务设置了不同的难度和挑战,有助于提高用户的飞行技能和应对紧急情况的能力。
此外,螺旋桨程序还提供了多种飞行辅助工具。
用户可以使用自动驾驶系统来辅助飞行,如自动导航、自动驾驶仪等,减轻了飞行员的负担,提高了飞行的安全性和稳定性。
程序还提供了飞行数据记录和回放功能,用户可以随时回顾和分析自己的飞行数据,从而改进飞行技巧。
最后,螺旋桨程序支持多种输入设备。
用户可以使用键盘、鼠标、手柄等设备来操控飞机。
此外,程序还支持虚拟现实(VR)技术,用户可以通过佩戴VR头盔,获得更加身临其境的飞行体验。
总结来说,螺旋桨程序是一款功能强大的飞行模拟软件,通过先进的技术和精细的设计,给用户带来真实的飞行体验。
无论是飞行爱好者还是专业飞行员,都可以通过该程序提升飞行技能和体验飞行的乐趣。
希望这篇文章能够帮助你了解螺旋桨程序,并激发你对飞行的兴趣。
船用螺旋桨图样绘制软件的开发舒永东;邹宏毅;董宏图【摘要】This paper introduces the development of a marine propel er drawing software. The functions of cal connection, drawing and form conversion are implemented, based on Excel and AutoCAD and through VBA code of the secondary develop-ment interface. This software can be used to automatical y, quickly draw the propel er according to its offsets, without formerly conducting the complicated process , thus reducing labor intensity and working time. The software is of a good prospect to be widely used.%介绍的船用螺旋桨图样绘制软件开发是在Excel与AutoCAD的基础上,通过各自的二次开发接口来编写VBA代码,并实现二者的连接、调用、绘图及表格转换等功能,从而能够根据螺旋桨型值表等参数自动快速地绘制出螺旋桨CAD图样,避免以前繁琐的螺旋桨图样绘制过程,降低劳动强度、节省工作时间,具有很好的推广前景。
【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P135-137)【关键词】船用螺旋桨;图样绘制软件;二次开发;自动快速【作者】舒永东;邹宏毅;董宏图【作者单位】南京高精船用设备有限公司,江苏南京211103;南京高精船用设备有限公司,江苏南京211103;南京高精船用设备有限公司,江苏南京211103【正文语种】中文【中图分类】TH122船用螺旋桨几乎是每条船舶中必需的零件。
第九章螺旋桨图谱设计§9-1 设计问题与设计方法螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。
在船舶线型初步设计完成后,通过有效马力的估算或船模阻力试验,得出该船的有效马力曲线。
在此基础上,要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨,既能达到预定的航速,又要使消耗的主机马力小;或者当主机已选定,要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。
因此,螺旋桨的设计问题可分为两类。
一、螺旋桨的初步设计对于新设计的船舶,根据设计任务书对船速的要求设计出最合适的螺旋桨,然后由螺旋桨的转速及效率决定主机的转速及马力,并据此订购主机。
具体地讲就是:①已知船速V,有效马力PE,根据选定的螺旋桨直径D,确定螺旋桨的最佳转速n、效率η0、螺距比P/D和主机马力P s;②已知船速V,有效马力PE,根据给定的转速n,确定螺旋桨的最佳直径D、效率η0、螺距比P/D和主机马力Ps。
二、终结设计主机马力和转速决定后(最后选定的主机功率及转速往往与初步设计所决定者不同),求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。
具体地讲就是:已知主机马力Ps、转速n和有效马力曲线,确定所能达到的最高航速V,螺旋桨的直径D、螺距比P/D及效率η0。
新船采用现成的标准型号主机或旧船调换螺旋桨等均属此类问题。
在造船实践中,一般采用标准机型,所以在实际设计中,极大多数是这类设计问题。
目前设计船用螺旋桨的方法有两种,即图谱设计法及环流理论设计法。
图谱设计法就是根据螺旋桨模型敞水系列试验绘制成专用的各类图谱来进行设计。
用图谱方法设计螺旋桨不仅计算方便,易于为人们所掌握,而且如选用图谱适宜,其结果也较为满意,是目前应用较广的一种设计方法。
应用图谱设计螺旋桨虽然受到系列组型式的限制,但此类资料日益丰富,已能包括一般常用螺旋桨的类型。
环流理论设计方法是根据环流理论及各种桨叶切面的试验或理论数据进行螺旋桨设计。
用此种方法可以分别选择各半径处最适宜的螺距和切面形状,并能照顾到船后伴流不均匀的影响,因而对于螺旋桨的空泡和振动问题可进行比较正确的考虑。
基于BP^2-δ图谱的螺旋桨计算机初步和终结设计
赵峰;冯有章
【期刊名称】《船舶工程》
【年(卷),期】1995(0)5
【摘要】本文是在BP^2-δ设计图谱多项式表达的基础上编制的螺旋桨图谱设计计算机程序,能适用于各种类型的螺旋桨系列,参数按表型数据文件填入,简单明了,可按不同要求进行初步设计和终结设计,速度快,结果精确,并可对一已知桨进行性能预报。
是船厂和设计部门实用的计算机软件,有着良好的推广和应用前景。
【总页数】6页(P13-18)
【关键词】船舶;图谱设计;计算机程序;√Bp-δ图谱;推进器
【作者】赵峰;冯有章
【作者单位】中国船舶科学研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U664.33
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1.基于BP人工神经网络和遗传算法的船舶螺旋桨优化设计 [J], 曾志波;丁恩宝;唐登海
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5.基于图谱设计法的11300 DWT油船螺旋桨优化设计 [J], 赵丽娜;焦鹏祥;杨志宏;全向宏
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基于图谱设计方法的水下机器人螺旋桨设计方法
孙端晨;卢曦
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2017(030)001
【摘要】针对水下机器人螺旋桨图谱设计方法中实验次数多、实验周期长、所得到的螺旋桨性能较差等缺陷,文中提出一种结合图谱设计法与升力线理论设计水下机器螺旋桨的方法.利用以升力线理论为基础的Matlab开源程序OpenProp,对水下机器人的螺旋桨进行设计以及性能预测以减小实验测试样品的数量,最终依靠图谱设计方法从中选出最佳螺旋桨.文中所用的方法相比于传统的图谱设计方法可大幅减少实验次数,且根据大量的实验数据显示通过优化后的图谱设计方法设计的螺旋桨相比传统图谱方法可提高5%~10%的敝水效率.
【总页数】4页(P147-149,153)
【作者】孙端晨;卢曦
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
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B型系列螺旋浆新设计图谱的校核和分析
陈京海
【期刊名称】《民船船型开发通讯》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】本文根据荷兰水池提供的B型系列螺旋浆推力系数和扭矩系数的多项式回归方程,计算了设计图谱中涉及的有关数值,对荷兰水池于1975年制作的三叶至七叶螺旋浆的42张BP1 ̄1/J及BP2 ̄1/J设计图谱进行了校核。
该校结果显示,所有该系列设计图谱纵标线(螺距比)在制作时都有差错,文中分析了造成图谱差错的原因并给出了该设计图谱所得螺距比与正确螺距比的换算关系式。
文中还就最佳直径问题,将新图谱与以前发表的3叶
【总页数】5页(P32-36)
【作者】陈京海
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U664.33
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