Метод расчета напряженно-деформированного состояния гребных винтов при работе их на режимах экстренного одерживания судна на основе современного программного обеспечения

Цели и задачи исследования Целью работы является разработка на основе современного программного обеспечения метода расчета напряженно-деформированного состояния ГВ при работе их в широком диапазоне режимов эксплуатации, включая реверсивные режимы, и проведение исследований в обеспечение повышение их надежности. Для решения поставленной задачи необходимо было: 1. Выполнить анализ имеющихся материалов по рассматриваемому вопросу и материалов, полученных в ходе проведения настоящих исследований; 2. Апробировать программные комплексы Fluent и Ansys применительно к расчетам внешней нагрузки и напряженного состояния традиционного ГВ и ГВ сложной геометрии; 3. Провести систематические расчеты, построить диаграммы гидродинамических характеристик ГВ традиционной и сложной геометрий и по ним спроектировать ГВ применительно к быстроходному судну; 4. Выполнить расчеты ходкости выбранного судна и разработать метод расчета реверсивных характеристик судна с учетом гидроупругих эффектов лопастей движителя; 5. Сформулировать выводы по данному вопросу и подкрепить их эксклюзивными расчетами, входящих в круг рассматриваемого вопроса исследования; 6. Провести систематические расчета напряженного состояния ГВ, провести систематизацию коэффициентов запаса прочности и дать рекомендации по повышению надежности ГВ. Научная новизна Впервые проведены расчеты, относящиеся к напряженно деформированному состоянию лопастей ГВ сложной геометрии на основе широко известных программ МКЭ и FLUENT с учетом гидроупругой дивергенции. Выявлены особенности такого состояния и получены данные, которым следует придерживаться при проектировании таких движителей к широкому классу судов. На основе этих программ расчета разработан метод, позволивший определять максимальные напряжения по методу криволинейной балки и тем самым уточнить существующие коэффициенты запаса прочности для ГВ сложной геометрии.