一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳的制作方法
【專利摘要】一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，涉及一種船用可變形螺旋槳。本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了解決目前的船用螺旋槳的構(gòu)型都是在安裝在船上前制備好的，船在航行過程中是無法改變的技術(shù)問題。本發(fā)明的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳是由槳轂和多個(gè)槳葉組成；多個(gè)槳葉沿圓周方向均勻布置固定安裝在槳轂上；所述的槳葉是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的。本發(fā)明的槳葉可根據(jù)實(shí)際需要靈活地在縱斜和非縱斜之間切換。本發(fā)明應(yīng)用于船體螺旋槳。
【專利說明】
一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001 ]本發(fā)明涉及一種船用可變形螺旋槳。
【背景技術(shù)】
:
[0002]船用螺旋槳的振動(dòng)和噪聲問題受到各國(guó)科研人員的廣泛關(guān)注，而船體與螺旋槳相互影響的振動(dòng)與噪聲問題更加的復(fù)雜而難以準(zhǔn)確測(cè)定，因此改變縱斜的螺旋槳應(yīng)運(yùn)而生。通過改變螺旋槳的縱斜，使得螺旋槳葉與船體的相互影響變?nèi)?，然而這樣的做法使得螺旋槳的綜合性能降低，螺旋槳給船舶提供的動(dòng)力變小。目前的船用螺旋槳的構(gòu)型都是在安裝在船上前制備好的，船在航行過程中是無法改變的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了解決目前的船用螺旋槳的構(gòu)型都是在安裝在船上前制備好的，船在航行過程中是無法改變的技術(shù)問題，而提供一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳。
[0004]本發(fā)明的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳是由槳轂和多個(gè)槳葉組成;多個(gè)槳葉沿圓周方向均勻布置固定安裝在槳轂上;所述槳轂是由鎳、鋁、青銅、鈦合金材料或樹脂基體與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70%;所述的槳葉是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70%。
[0005]—種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳作為船用螺旋槳可以控制螺旋槳縱斜的改變。
[0006]本發(fā)明的槳葉為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳的型值點(diǎn)所得的構(gòu)型。
[0007]本發(fā)明的槳葉采用復(fù)合材料的鋪層模壓工藝制備而成，確保纖維增強(qiáng)相與雙向形狀記憶聚合物基體緊密結(jié)合。
[0008]本發(fā)明的工作原理:
[0009]當(dāng)船用螺旋槳處于某一工況時(shí)，此工況會(huì)導(dǎo)致螺旋槳與船體的相互影響產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲變得非常明顯不可忽略，此時(shí)需要對(duì)本發(fā)明的可變形螺旋槳的縱斜進(jìn)行改變，給予本發(fā)明的可變形螺旋槳的槳葉一定的刺激(包括:熱、電、光、磁、溶液、聲波等)，使得槳葉自動(dòng)發(fā)生形狀改變，從而驅(qū)動(dòng)螺旋槳發(fā)生構(gòu)型上的變化，其縱斜發(fā)生改變，螺旋槳的槳葉與船體的間距變大，船體與螺旋槳相互之間的影響變?nèi)?，噪聲降低振?dòng)減小。當(dāng)所處工況不需變縱斜時(shí)，再給本發(fā)明的可變形螺旋槳相同的刺激，其形狀恢復(fù)到原始狀態(tài)，螺旋槳的綜合性能提高，螺旋槳給船舶提供的動(dòng)力變大。
[0010]本發(fā)明對(duì)于槳葉的刺激方式選擇要根據(jù)槳葉的具體選材決定，槳葉的變形區(qū)域的面積和位置以及變化形狀要根據(jù)工況的具體需要而定。
[0011]利用本發(fā)明的螺旋槳，對(duì)于一些小振動(dòng)低噪聲的航行要求，通過變縱斜可以實(shí)現(xiàn)螺旋槳的減振降噪，滿足相應(yīng)的要求。而對(duì)其余不需要變縱斜的工況，則保持螺旋槳為原始形狀即可。通過利用雙向形狀記憶材料，可以實(shí)現(xiàn)螺旋槳由單一功能向多功能轉(zhuǎn)變。
[0012]本發(fā)明的槳葉的變形區(qū)域的面積可達(dá)到槳葉面面積的5%?95%，適用面廣。
【附圖說明】
[0013]圖1為【具體實(shí)施方式】一中基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳的槳葉沒有發(fā)生形狀改變之前的正視圖，I為槳轂，2為槳葉；
[0014]圖2為【具體實(shí)施方式】一中基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳的槳葉發(fā)生形狀改變之后的正視圖，I為槳轂，2為槳葉，3為變形區(qū)域；
[0015]圖3為【具體實(shí)施方式】一中基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳的槳葉發(fā)生形狀改變之后的軸測(cè)圖，I為槳轂，2為槳葉，3為變形區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-3，本實(shí)施方式為一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，具體是由槳轂I和多個(gè)槳葉2組成;多個(gè)槳葉2沿圓周方向均勻布置固定安裝在槳轂I上;所述的槳轂I是由鎳、鋁、青銅、鈦合金材料或樹脂基體與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70%;所述的槳葉2是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70 %。
[0017]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是:所述的槳轂I是由鎳、鋁、青銅、鈦合金材料或樹脂基體與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中的纖維增強(qiáng)相是碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維或硼纖維。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二的不同點(diǎn)是:所述的槳葉2是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中的纖維增強(qiáng)相是碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維或硼纖維。其他與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三的不同點(diǎn)是:所述的雙向形狀記憶聚合物是苯乙烯基形狀記憶聚合物、環(huán)氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。其他與【具體實(shí)施方式】一至三相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四的不同點(diǎn)是:所述的槳葉2采用鋪層模壓工藝制備而成。其他與【具體實(shí)施方式】一至四相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，其特征在于基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳是由槳轂(I)和多個(gè)槳葉(2)組成；多個(gè)槳葉(2)沿圓周方向均勻布置固定安裝在槳轂(I)上;所述的槳轂(I)是由鎳、鋁、青銅、鈦合金材料或樹脂基體與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70%;所述的槳葉(2)是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中纖維增強(qiáng)相所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?70%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，其特征在于所述的槳轂(I)是由鎳、鋁、青銅、鈦合金材料或樹脂基體與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中的纖維增強(qiáng)相是碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維或硼纖維。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，其特征在于所述的槳葉(2)是由雙向形狀記憶聚合物與纖維增強(qiáng)相復(fù)合而成的材料制成的，其中的纖維增強(qiáng)相是碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維或硼纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，其特征在于所述的雙向形狀記憶聚合物為苯乙烯基形狀記憶聚合物、環(huán)氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙向形狀記憶聚合物復(fù)合材料槳葉的船用可變形螺旋槳，其特征在于所述的槳葉(2)采用鋪層模壓工藝制備而成。
【文檔編號(hào)】B63H1/26GK105966582SQ201610356355
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】劉彥菊, 劉立武, 陳凡龍, 冷勁松
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)