黄政，熊鹰，杨光

海军工程大学舰船工程系，武汉430033

复合材料螺旋桨模型的应变模态与振动特性

黄政，熊鹰，杨光

海军工程大学舰船工程系，武汉430033

采用有限元模态算法和应变模态测量试验对比金属桨和碳纤维桨模型的固有频率、位移和应变模态振型，试验测得铜桨和碳纤维桨的前三阶固有频率与计算值相差分别在3%和12%以内。碳纤维桨各阶固有频率均比铜桨要小，应变模态振型相似，前者结构阻尼是后者的4倍左右。计算二者在流域中的湿模态，铜桨的前四阶湿模态固有频率比干模态减小18%～33%，碳纤维桨减小54%～64%。研究铜桨和不同铺层碳纤维桨之间的振动特性，得出有利于减轻振动的纤维铺层方式，优选出的碳纤维桨总振动加速度级（TAL）比试验用碳纤维桨降低2 dB。

复合材料螺旋桨；应变模态；固有频率；振动响应；振动加速度级

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20160317.1056.026.html期刊网址：www.ship-research.com

引用格式：黄政，熊鹰，杨光.复合材料螺旋桨模型的应变模态与振动特性［J］.中国舰船研究，2016，11（2）：98-105.

HUANG Zheng，XIONG Ying，YANG Guang.Composite propeller's strain modal and structural vibration performance

［J］.Chinese Journal of Ship Research，2016，11（2）：98-105.

0　引　言

复合材料螺旋桨具有高弹、质轻、低磁、可设计性强、抗冲击和抗腐蚀性强、阻尼减振等优点，采用复合材料代替常规镍铝青铜材料就必须考虑其结构振动特性。在结构方面，确定螺旋桨的模态和固有频率是基础工作，由于几何形状复杂，需采用贴附电阻应变片的方式测量固有频率，再进一步与铜桨结合研究其振动特性，探究碳纤维桨与铜桨振动频响的差别并提出改善方法。

在螺旋桨模态和固……