螺旋桨在冰桨铣削下的强度计算分析

冰区航行时，相比于水动力，螺旋桨冰铣削工况下的冰载荷对螺旋桨的危害更大，故冰区航行对螺旋桨的强度要求较高。本文以显示算法理论为基础，利用ANSYS/LS-DYNA为工具，在模拟球形冰和刚体的碰撞与相关实验对比验证选用的计算方法的正确性后，冰桨铣削工况下的螺旋桨载荷响应进行了模拟研究，计算监视了冰桨铣削过程中桨叶的等效应力、位移响应以及冰的破坏过程并得到分析计算结果。计算结果表明：冰桨铣削过程螺旋桨受到的等效应力主要集中在叶梢及导边区域，应力值在冰桨接触后迅速达到峰值；在铣削过程中叶梢受到的的弯曲变形最为严重，在冰区桨设计环节应着重关注叶梢部分。