振动与冲击

作者：王人凤,尤云祥,陈科,胡晓峰

单位：1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240

关键词：舵系统；颤振；相轨线；CFD；涡层

考虑到舵的展弦比对其振动特性可能造成影响，将经典两自由度系统动力方程进行参数修正。方程中代表惯性效应的项引入附加质量修正系数，而环量项引入环量修正系数，并通过MATLAB编程求解方程得到了不同来流速度时舵系统的时历曲线以及相轨线。随着来流速度的增加，相轨线的形状趋于扁平化，这意味着系统的动能可以转化为更大的势能。此外，利用有限体积法结合半隐式积分法对计算区域进行离散，并选择SIMPLE算法对离散后的控制方程进行求解，从而模拟了流体作用下舵系统的瞬态运动，分析了舵系统发生颤振时的绕流场变化。发现在舵的上表面，前缘和刚心之间的涡不断向后缘扩散，并在刚心和后缘之间形成了明显的涡层，此时舵的上表面形成一个完整的涡层，这与系统做衰减运动时有所不同。并且系统会出现大角度的俯仰运动，此时前缘和刚心之间出现较大的涡量。<br>

来源：2018年第18期

《振动与冲击》期刊编辑部

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