[发明专利]一种极地船舶螺旋桨强度计算方法

权利要求书

1.一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：基于有限元方法对极地船舶螺旋桨强度进行计算，操作过程如下：

(一)建立螺旋桨有限元模型：

根据螺旋桨参数获得不同半径处的桨叶剖面线，把螺旋桨不同半径处的叶剖面线导入三维建模软件；

通过曲线扫略生成叶片三维实体，创建桨榖，螺旋桨单叶片模型；

根据载荷施加位置对叶片表面进行分区，

把建立好的三维模型导出为igs格式文件，利用有限元软件读入三维几何文件；

(二)网格划分：

指定壁面上网格单元的最大尺度，通常选取0.01倍的螺旋桨直径作为网格单元的最大尺度，生成四面体网格；

螺旋桨网格，同时赋予几何模型的材料属性，给定泊松比、杨氏模量和密度；

(三)约束和载荷施加：

在桨榖两侧端面施加固定约束，载荷方向为垂直于0.7半径处的弦线，载荷方向；

(四)螺旋桨强度计算及结果处理：

基于有限元静力学求解方法，计算获得了螺旋桨的等效应力分布，螺旋桨等效应力分布完成，给出了最大应力的位置和数值，从而实现极地船舶螺旋桨强度计算。

2.如权利要求1所述的一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：约束和载荷施加中，载荷工况1，力为Fb，在叶片吸力面上，对从0.6R到叶梢并从导边延伸0.2倍弦长的区域，均匀施加的压力。

3.如权利要求1所述的一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：约束和载荷施加中，载荷工况2，力为50％Fb，在叶片吸力面上，对从0.9R以外的螺旋桨的叶梢区域，均匀施加的压力。

4.如权利要求1所述的一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：约束和载荷施加中，载荷工况3，力为Ff，在叶片压力面上，对从0.6R到叶梢并从导边延伸0.2倍弦长的区域，均匀施加的压力。

5.如权利要求1所述的一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：约束和载荷施加中，载荷工况4，50％Ff,在叶片压力面上，对从0.9R以外的螺旋桨的叶梢区域，均匀施加的压力。

6.如权利要求1所述的一种极地船舶螺旋桨强度计算方法，其特征在于：约束和载荷施加中，载荷工况5，60％×max{Fb,Ff}，在叶片压力面上，对从0.6R到叶梢并从随边延伸到0.2倍弦长的区域，均匀施加的压力。