叶礼裕 王 超 孙 帅 孙文林

（哈尔滨工程大学船舶工程学院 哈尔滨 150001）

0 引 言

随着现代舰船逐步向大型化、高速化发展，以及大功率主机的应用，引起螺旋桨桨叶表面负荷增大；由于减振降噪方面有特殊的优势，大侧斜螺旋桨在船舶领域得到广泛的应用［1］，但特殊的几何外形使其强度问题较为突出.另外，为了使螺旋桨实际应用中更加节能化和环保化，设计桨应当符合轻量化的要求.因此，开展螺旋桨强度的研究不仅在于桨叶强度符合规范要求，更应当能够准确地预报桨叶应力的分布.

目前，螺旋桨桨叶应力的预报通常采用有限元法和模型试验［2］.对于有限元法，开展较多的是采用CFD计算和有限元分析软件结合的方法预报桨叶应力分布［3－5］，也有学者基于面元法和有限元法耦合的方法预报桨叶应力分布［6］.在模型试验方面，Boswell［7］对大侧斜螺旋桨叶片进行了静态应力测量试验；赵波［8］开展了大侧斜螺旋桨的静态应力试验和动态应力试验，并与理论计算结果进行对比；杨向晖等［9］通过在大侧斜桨模表面粘贴应变片的方法研究不同工况下的桨叶应变和应力分布.有限元法能够较为准确预报螺旋桨桨叶应力分析，但是需要复杂的模型建立、网格划分过程，不利于开展螺旋桨的设计.模型试验方法成本较高、实验难度大且需要花费大量时间.螺旋桨运转时主要受到周向力、轴向力、离心力，以及偶然外力作用，从而产生弯曲、转矩和拉伸变……