Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công nghệ CAD/CAM

pdf 40 trang thiennha21 12/04/2022 6430
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công nghệ CAD/CAM", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfde_tai_nghien_cuu_khoa_hoc_nghien_cuu_tu_dong_hoa_qua_trinh.pdf

Nội dung text: Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công nghệ CAD/CAM

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG Đề tài: Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công nghệ CAD/CAM. Chủ nhiệm đề tài : Ths. Vũ Thị Thu Trang Cộng tác: Ths. Mai Tuyết Lê Hải Phòng, tháng 05/2016
  2. ĐẶT VẤN ĐỀ 3 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5 1.1. CẤU TẠO CHUNG 5 1.2. CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN CỦA CHONG CHÓNG 5 Đường kính 5 Bước 6 Củ chong chóng 6 Cánh chong chóng 7 Số cánh chong chóng 8 1.3. CÁC LOẠI CHONG CHÓNG 9 Chong chóng bước cố định 9 Chong chóng có bước thay đổi 11 Chong chóng dạng ống 12 Chong chóng Rudder 13 1.4. TỔNG QUAN CHUNG VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT KẾ CHONG CHÓNG TÀU THỦY 14 15 CHƯƠNG II MÁY TÍNH HỖ TRỢ THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 19 CHƯƠNG III HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH TRONG KỸ THUẬT 22 3.1. Computational Fluid Dynamics 22 3.2. Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn 25 CHƯƠNG IV CHẾ TẠO CHONG CHÓNG 30 4.1. Quy trình truyền thống 30 4.2. Tạo mẫu nhanh 31 4.3. Tương lai và phát triển 36
  3. ĐẶT VẤN ĐỀ Chân vịt tàu thủy là mottj bộ phận vô cùng quan trọng trong hệ thống động lực tàu thủy. Nhiệm vụ của chân vịt là biến đổi dòng năng lượng thành lực đẩy giúp vận hành chuyển động của tàu thủy. Sự thống nhất giữa chong chóng tàu thủy và các thiết bị khác trong toàn bộ hệ trục vô cùng cần thiết để đảm bảo hành trình chuyển động của con tàu. Việc thiết kế và chế tạo được một chong chóng tại Việt Nam còn nhiều hạn chế. Công nghệ lắp ráp chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của các thợ lành nghề và các kỹ sư lâu năm. Do đó việc sử dụng công nghệ tin học trong thiết kế và chế tạo chân vịt là vô cùng cần thiết cũng như là hiệu quả cho nền công nghiệp Việt Nam nói chung và nền công nghiệp đóng tàu nói riêng. Việc tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công nghệ CAD/CAM là phù hợp với yêu cầu đề ra. Thực tế nhận thấy, việc tính toán và thiết kế chân vịt tàu nói chung ở nước ta hiện nay thường chỉ được thực hiện theo những mẫu chân vịt có sẵn hoặc sử dụng những chân vịt lắp sẵn theo máy và chế tạo chân vịt theo cách thủ công bằng công nghệ đúc đơn chiếc trong khuôn gỗ hay khuôn cát và tiến hành gia công trên máy công cụ thông thường. Việc chế tạo chân vịt theo công nghệ này có các nhược điểm chính như sau: Độ chính xác và độ nhám bề mặt chân vịt thường không đạt yêu cầu, do đó phải qua giai đoạn gia công tinh và đánh bóng nên mất nhiều thời gian, công sức, phụ thuộc tay nghề công nhân và trong nhiều trường hợp chân vịt có thể không phù hợp chân vịt có thể không phù hợp với tàu. Để chế tạo ra mỗi chân vịt, trước tiên phải cần chế tạo một chân vịt mẫu và một khuôn đúc nên giá thành còn cao.
  4. Hạn chế việc chế tạo các mẫu chân vịt có đường kính lớn và có yêu cầu độ chính xác cao như chân vịt của các tàu cao tốc, tàu cánh ngầm v v Sau khi chế tạo, không thể sửa chữa được khi chân vịt không phù hợp với tàu thiết kế .
  5. CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. CẤU TẠO CHUNG Chân vịt có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: củ chân vịt và cánh chân vịt Cấu tạo củ chân vịt: Củ chân vịt là một khối côn trụ thường được đúc liền với cánh, ở giữa củ chân vịt có lỗ hình côn (hoặc ren) và xẻ rãnh then dùng để lắp vào bề mặt côn của trục chân vịt bằng then. Hình 1 Cấu tạo chung của chong chóng 1.2. CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN CỦA CHONG CHÓNG Đường kính, bước cánh, củ, cánh và số cánh là các thông số cơ bản của một chong chóng khi hoạt động. Đường kính
  6. Đường kính là một tham số hình học rất quan trọng trong việc xác định lượng điện năng mà một cánh quạt có thể tiêu thụ để cung cấp , do đó việc xác định lực đẩy có sẵn cho động cơ đẩy là vô cùng cần thiết . Thông thường đường kính tỉ lệ với hiệu quả của cánh quạt , nhưng trong khoảng tốc độ cao đường kính lớn hơn tương đương tốc độ cao . Đối với tàu điển hình là một sự gia tăng nhỏ có đường kính chuyển thành một sự gia tăng đáng kể trong lực đẩy và mô-men xoắn tải trên trục động cơ, do đó đường kính lớn hơn sẽ quay chậm hơn, giới hạn bởi cấu trúc và giá trị động cơ. Hình 2 Đường kính chong chóng lý thuyết và thực tế Bước Bước là hành trình lý thuyết trong một vòng quay của chong chóng . Ví dụ, chong chóng di chuyển 10 inch trong một vòng quay, vì thế bước danh nghĩa của chân vịt là 10 inch. Nó được gọi là bước danh nghĩa vì mặt bước thực tế của chong chóng sẽ ít hơn so với bước danh nghĩa . Sự khác biệt giữa bước danh nghĩa và thực tế được gọi là trượt. Bước hiệu quả chuyển đổi mô-men xoắn của trục chong chóng tạo lực đẩy, theo định luật thứ hai của Newton. Củ chong chóng Củ là đĩa trung tâm vững chắc liên kết giữa trục chong chóng và chong chóng. Lý tưởng nhất là các củ có đường kính càng nhỏ càng tốt để có được lực đẩy tối đa ,
  7. tuy nhiên có một sự đánh đổi giữa kích cỡ và sức mạnh. Quá nhỏ củ sẽ không đủ mạnh. Hình 3 Củ chong chóng Cánh chong chóng
  8. Cánh chong chóng dạng vây xoắn hoặc lá nhô ra từ củ chong chóng. Hình dạng của cánh và tốc độ quyết định mô-men xoắn một cánh quạt được có thể cung cấp . Chân cánh là nơi cánh gắn liền với các trung tâm, và đầu cánh chong chóng là rìa ngoài cùng của một điểm xa từ trục cánh quạt. Phía áp suất cao của cánh được gọi là mặt mút . Đây là mặt mà phải đối mặt phía sau (phía sau) và đẩy tàu chuyển động về phía trước. Sự quay của cánh là về phía áp suất thấp hoặc mặt hút của cánh chong chóng . Đây là mặt mà phải đối mặt thượng nguồn hoặc hướng về phía trước của tàu. Hình 4 Cánh chong chóng Số cánh chong chóng Số cánh chong chóng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của một chong chóng. Tốc độ, mã lực và tải các yêu cầu cơ bản của tàu lớn dẫn đến cần chong chóng với nhiều cánh. Trong việc nghiên cứu thiết kế, số cánh chủ yếu được xác định bởi sự
  9. cần thiết và phải tránh các tần số cộng hưởng có cho kết cấu của tàu và máy móc. Cũng thấy rằng cả hiệu quả chân vịt và đường kính cánh quạt sẽ quyết định đến việc tăng hoặc giảm số lượng cánh chân vịt. Với việc tăng số cánh diện tích bề mặt tăng lên làm giảm trượt tốc độ chuyển động. Bốn và năm cánh chong chóng cũng ảnh hưởng đến việc giảm độ rung và tiếng ồn do một sự cân bằng tốt hơn và gây ra ít hao phí trên các hệ thống truyền dẫn. Thêm cánh chong chóng tuy nhiên thường giảm tốc độ một vài hải lý, nhưng đây là một sự đánh đổi trong quá trình lựa chọn chong chóng. 1.3. CÁC LOẠI CHONG CHÓNG Chong chóng bước cố định Các chong chóng bước cố định là các chong chóng truyền thống nó là nền tảng của các loại chân vịt cơ bẩn trong những năm qua được sản xuất dưới dạng đơn chiếc hoặc hang loạt . Các cánh của một chong chóng có bước cố định có một vị trí cố định. Theo quy luật tất yếu hướng quay của chong chóng sẽ thay đổi nếu con tàu chuyển động về phía sau. Điều này được thực hiện với một đảo chiều động cơ ly hợp hoặc đảo ngược. Các chong chóng cố định có tính kinh tế trong tàu đến 1250KW. Đường kính của chong chóng cố định dao động giữa 36 cm và 12 mét. Có hai lợi thế của chong chóng cố định so với chong chóng bước thay đổi. Một là chong chóng bước cố định ít bị hư hỏng. Và lợi thế khác là các chong chóng không xoay khi cập bến, vì vậy nó không gây ra ít nguy hiểm cho tàu neo đậu và có ít nguy cơ của dây vướng vào các chong chóng. Các vật liệu sản xuất khác nhau đáng kể theo một loạt các thiết kế và kích cỡ. Đối với các cánh quạt lớn, đường kính hơn 300 mm, các vật liệu kim loại màu chiếm ưu thế: tỉ lệ đồng cao cùng với mangan và niken-nhôm. Tuy nhiên, thép không gỉ cũng đã đạt được yêu cầu sử dụng. Gang, là một trong những vật liệu phổ biến để sản xuất chong chóng trước đây, bây giờ đã gần như biến mất khỏi thị trường. Ngoài ra, cho cánh quạt nhỏ sử dụng thường được làm bằng các vật liệu như các polyme, nhôm, nylon và gần đây hơn composite carbon fiber.
  10. Hình 5 Chong chóng bước không đổi
  11. Chong chóng có bước thay đổi Không giống như chong chóng có bước cố định loại chong chóng thay đổi chỉ hoạt động với biến là tốc độ quay , bước chong chóng thay đổi được cung cấp thêm một mức độ tự do trong khả năng của mình để thay đổi độ cánh. Các cánh của loại chong chóng có thể đảo chiều, do đó thay đổi bước chong chóng . Cơ chế điều chỉnh bước chong chóng nằm trong củ của chân vịt . Nó được kích hoạt từ phòng động cơ, điều khiển từ xa từ cây cầu bằng xi lanh thủy lực . Các tính năng nổi bật nhất của chân vịt có bước thay đổi là nó chỉ quay theo một hướng. Sức mạnh và lực đẩy đi cần thiết có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi vị trí của cánh. Có rất nhiều lợi thế của một chân vịt có bước thay đổi , tuy nhiên, có nhiều phức tạp hơn so với chong chóng cố định. Hình 6 Chong chong có bước thay đổi
  12. Chong chóng dạng ống Chong chóng dạng ôngs như tên của nó, thường bao gồm hai thành phần chính: một ống hình khuyên có một aerofoil cắt ngang để thích ứng với biến đổi dòng chảy. Phần thứ hai, chong chóng, và một trường hợp đặc biệt của một chong chóng ống trong đó là các thiết kế của lưỡi đã được chỉnh sửa để phù hợp với tương tác dòng chảy gây ra bởi sự hiện diện của ống bao ngoài. Chong chóng bên trong ống, đôi khi được gọi là vòi phun Kort theo như tên của nhà sáng chế ban đầu Công ty động lực tàu thủy Kort và sử dụng lâu dài với kiểu cánh quạt, đã ứng dụng trong nhiều năm mà lực đẩy cao ở tốc độ thấp là cần thiết; thường trong các tàu kéo và kéo lưới. Trong trường hợp như vậy, các ống nói chung góp khoảng 50 phần trăm của tổng số lực đẩy của lực đẩy ở tốc độ tàu không: gọi là tình trạng kéo cột dây thuyền. Tuy nhiên, đóng góp tương đối của ống rơi với một số tốc độ tàu ngày càng tăng. Hình 7 Chong chóng dạng ống
  13. Chong chóng Rudder Các đặc điểm chính của chong chóng bánh lái là khả năng xoay của họ giống như một bánh lái , không bị cản trở , đầy đủ 360 độ. Chong chóng bánh lái còn được gọi là ' đẩy azimuthing ' hoặc ' Z - ổ đĩa . Để đạt được sự tự do này quay, một góc bên phải hộp dưới nước - gear được thúc đẩy bởi một trục điện dọc . Trục điện dọc này là trung tâm trong các cổ phiếu bánh lái . Lợi thế quan trọng nhất của một chong chóng bánh lái là khả năng để cung cấp cho sự đẩy tối ưu trong mỗi vị trí bánh lái . Hình 8 Chong chóng Rudder 1.Trục nối với máy chính 2.Hộp số ngang nối với trục thẳng 3.Trục thẳng 4.Hộp số dọc nối với trục ngang 5.Kim 6.Chân vịt bước cố định
  14. 1.4. TỔNG QUAN CHUNG VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT KẾ CHONG CHÓNG TÀU THỦY Trong những năm gần đây, sự phát triển của cuộc sống hiện đại đã tạo ra các thay đổi trong ngành công nghiệp đóng tàu như cải tiến hệ thống động cơ đẩy, hệ thống bôi trơn v.v Đặc biệt, những cải tiến mới có nhiều thuận lợi trong việc thiết kế các bộ phận của tàu thủy như chong chóng, động cơ chính và việc ứng dụng công nghệ cho phép tạo ra sản phẩm hiệu quả và chi phí thấp. Những công nghệ này không chỉ làm giảm thời gian sản xuất mà còn tăng độ chính xác cũng như tuổi thọ cho sản phẩm. Chong chóng truyền lực đẩy bằng cách thay đổi các chiều quay của trục chân vịt vào chong chóng để làm cho di chuyển tàu. Trong quá khứ, việc thiết kế phần này đòi hỏi rất nhiều các thông số như đường kính, độ dày cánh v.v. Quá trình này mất nhiều thời gian để hoàn thành một bản vẽ và sửa chữa hoàn thành trong trường hợp nó đã có những sai lầm. Ngày nay, các chương trình trên máy tính đóng vai trò chính trong hầu hết các quá trình này, các kỹ sư có thể tiết kiệm thời gian để tạo ra và điều chỉnh một chân vịt để phù hợp với các yêu cầu của khách hàng của họ mà không cần vẽ một cái mới như thời gian trước đó. Hơn nữa sự xuất hiện của các mẫu mô phỏng cho phép khách hàng để xem và chạm vào sản phẩm của mình trong một kích thước nhỏ với ít tiền trong giới hạn dung sai cho phép theo tiêu chuẩn. Vì vậy, các mô phỏng của chong chóng thường được sử dụng trước khi sản xuất nó. Nếu phần mềm có khả năng làm việc tất cả các công việc bao gồm phân tích, thiết kế, mô phỏng, nó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các kỹ sư và nhà quản lý. Quá trình này được làm rõ hơn trong biểu đồ sau:
  15. Sản xuất chong Đúng Băt đầu với các chóng thông số của tàu Thông số được thông Sai qua Xác định đường kính chân vịt tàu thủy Kiểm tra Tính toán kích thước Xuất file STL chong chóng tàu thủy và mẫu thử mô phỏng Đúng Xuất kích thước hình học chân vịt sang file CAD Sức bền đã được chấp Sai nhận Hoàn thiện thiết kế Sai củ chân vịt và chọn vật liệu chân vịt. Sử dụng FEA để Sử dụng CFD để kiểm tra sức bền. ước tính lực đẩy chân vịt So sánh kết quả ước tính Đúng và thiết kế Hình 9 Sơ đồ khối quá trình sản xuất chong chóng
  16. Lý thuyết về Momen là lý thuyết chính được sử dụng cho chong chóng trong thế kỷ qua . Trong thời gian trước đó, các kỹ sư thiết kế lực tác dụng lên cánh chong chóng và quyết định số cánh theo kinh nghiệm riêng của họ vì vậy nguy cơ bị hư hỏng trong thiết kế là rất cao . Sau đó, một lý thuyết dầm đơn giản đã thay thế một số lý thuyết cơ bản những đầu tiên tuy nhiên nó đã không thực hiện bất kỳ sự cải thiện rõ ràng trong việc tăng độ chính xác của các thông số cánh. Trong cuộc sống hiện đại , phương pháp phân tích phần tử hữu hạn được giới thiệu để phân tích các phần cánh một cách chi tiết và cẩn thận để đảm bảo lực tác dụng . Phương pháp Kể từ khi các cánh chong chóng đầu tiên được tạo ra theo lý thuyết cánh máy bay vào năm 1910 đến nay đã có nhiều cách thiết kế áp dụng cho các cánh chong chóng. Trong đó, phương pháp lifting line method và panel one là một trong những phổ biến nhất. Các phát minh vào năm 1952 bởi Lerbs, nó có một số bước tương tự như lý thuyết cánh máy bay tuy nhiên Lerbs thêm lực đẩy và mô-men xoắn trong tính toán cùng nhịp cánh. Do sự thay đổi mới, tính toán của nó là khá gần với điều kiện tải thực sự của con tàu đó là lý do tại sao nó được phát triển và sử dụng như là nền tảng cơ bản trong ngành đóng tàu. Bên cạnh sau này đã được đưa ra vào năm 1976 quan tâm hơn đến các dòng chảy đó là một trong những điều kiện làm việc đặc biệt của phần con tàu. Do sự khác biệt về mật độ giữa không khí và nước như vậy đã có một số tác dụng về việc sửa đổi thiết kế cánh chong chóng. Tuy nhiên, trong thời điểm hiện tại, các nhà sản xuất thích phương pháp này vì một số lợi thế như: đầu tiên nó đòi hỏi ít chi tiết hơn, áp dụng cho các loại cánh chong chóng thông thường cho người thiết kế và tính toán một cách dễ dàng cánh và củ. Trong phương pháp này, sức bền chính thu được trong phân tích bền bằng cách sử dụng các lý thuyết dầm đơn giản trong tính toán. Đây là loại bền bao gồm bền uốn tạo ra bởi lực đẩy và mô-men xoắn. Hai phương trình liên quan đến những thuyết bền này được liệt kê dưới đây.
  17. 푅 1 = ∫ ( − 0) 1 0 푍 푅 1 푄 푄 = ∫ ( − 0) 2 0 푍 Trong đó T lực đẩy, R bán kính chong chóng, Q mômen, Z số cánh chong chóng Phần mềm thiết kế chong chóng Trong sự phát triển của lý thuyết và phương pháp, các phần mềm thiết kế chong chóng đã được tăng cường và các nhà thiết kế có xu hướng sử dụng một loạt các mã máy tính trở nên phức tạp hơn. Trong những năm gần đây , các kỹ sư đã thường xuyên sử dụng các mã với sự hỗ trợ của phần mềm CAD để hoàn thành chế tạo chong chóng một cách trực tiếp . Lấy D' Epagnier như một ví dụ điển hình , công ty này kết hợp mã OpenPLV không chỉ cho việc phân tích và thiết kế các sản phẩm mà còn để tạo ra môi trường mô hình 3D trong Rhino (một phần mềm CAD )và tạo ra file .STL cho tạo mẫu nhanh . OpenPLV khác với người tiền nhiệm của nó ở chỗ nó có thể kết nối trực tiếp với bất kỳ loại phần mềm CAD . Máy tính hỗ trợ thiết kế Như đã đề cập ở phần trước, sự kết hợp giữa các mã thiết kế và CAD để kết thúc thiết kế là mục tiêu của các kỹ sư. Trước những năm 1980, sự hỗ trợ của CAD chỉ có những con số 2D và đường cong tuy nhiên sau hai thập kỷ, đã có các tình huống khác. Bây giờ, tất cả các bản vẽ 2D có thể dễ dàng chuyển đổi sang các hình thức 3D cho phép các kỹ sư có một cái nhìn tổng quan về sản phẩm của họ với các bề mặt, không gian giữa các cánh v.v. Điều này bắt đầu cho xu hướng mới để giảm thời gian và chi phí cho phần nghiên cứu. Có rất nhiều loại của CAD như AutoCAD, CADRA, SolidWorks, vv và Solidworks đã thu hút các công ty đóng tàu nhất kể từ khi nó lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1995. Phần mềm cung cấp thiết kế và các công cụ để tạo ra và phát triển các sản phẩm lắp ráp tuy nhiên nó được bổ sung một số ứng dụng đặc biệt cho các thiết kế cơ khí để lưu trữ các
  18. nhiệm vụ kỹ thuật. Đầu tiên là CosmosFlo trình đó là CFD áp dụng cho mô phỏng dòng chảy và thứ hai là comos ứng dụng FEA phân tích ứng suất. Chế tạo chong chóng Sau khi xác nhận thiết kế bởi CAE , mẫu thử là cần thiết cho việc kiểm tra khả năng của chong chóng trong điều kiện thực tế . Các công nghệ CAE mới cho phép một số ứng dụng để thực hiện mô phỏng chong chóng, ước tính kết quả của thử nghiệm. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tốc độ thiết kế để có được một sản phẩm hoàn thành. Tuy nhiên , các mô phỏng là không thể tạo ra tất cả các tình huống có thể xảy ra trong thực tế đời sống cho nên đó là lý do tại sao các kỹ sư sử dụng các mẫu thử thực tế trong những bước cuối cùng . Các loại mẫu thử có thể phản ánh chính xác hơn về các chức năng và hoạt động của chong chóng vượt ra khỏi khả năng của các mô phỏng . Kết quả là , các chong chóng thường được chế tạo sau khi mô phỏng để có được kết quả đáng tin hơn.
  19. CHƯƠNG II MÁY TÍNH HỖ TRỢ THIẾT KẾ CHONG CHÓNG Mặc dù lịch sử của chong chóng tàu thủy bắt ddaauff từ thời cổ đại với các thiết bị như tuốc bin nước và cối xay gió, công nghệ thiết kế chong chóng hiện đại chỉ thực sự xuất hiện cho đến đầu thế kỷ XX với sự phát triển của lý thuyết tiên tiến khí động học. Tại thời điểm đó, quá trình thiết kế chủ yếu liên quan đến sử dụng phương trình cơ bản dòng chảy, các mối quan hệ thực nghiệm và chuyên môn kỹ thuật để có được những thiết kế tốt nhất bằng giấy và bút chì. Với sự ra đời của máy tính và tăng nhanh sức mạnh tính toán sau này trong thế kỷ này, máy tính hỗ trợ thiết kế đã trở thành một tiêu chuẩn cho thiết kế thực hành. Sự phát triển của các phần mềm thiết kế chong chóng đặc biệt đã giải phóng các kỹ sư từ các bản vẽ thiết kế rộng lớn và vô số các tập tin. Trong dự án này, thương mại hóa phần mềm thiết kế cánh quạt PropExpert và PropCad (được phát triển bởi HydroComp, Inc) sẽ được đưa ra làm ví dụ để minh họa CAD đã đơn giản hóa quá trình thiết kế cánh quạt. Quá trình thiết kế cánh quạt có thể được đơn giản hóa thành hai bước chính: - Xác định kích thước thích hợp thủy động lực học và hình dạng. - Tạo các bề mặt cánh và dữ liệu thiết kế chong chóng. Bước 1.Xác định kích thước thích hợp thủy động lực học và hình dạng Kỹ sư dụng một tập hợp các thông số cánh quạt để đại diện cho các bề mặt cánh và các thông số này bao gồm cả các thông số đầy đủ và chi tiết. thông số đầy đủ (như phần số cánh, đường kính) xác định kích thước tổng thể và hình dạng từ quan điểm của các phần cánh 2D. Thông số chi tiết (như nghiêng, phân phối dày vv) thường xác định những nơi mà các phần cánh 2D được đặt trong không gian, cũng như xem xét đến các yếu tố rung động, sức bền và sản xuất. PropExpert là một công cụ phần mềm để tính kích thước và phân tích các chong chóng cho Workboat. Nó được thiết kế để cung cấp thông tin đáng tin cậy với số lượng dữ liệu thân tàu là tối thiểu và chủ yếu sử dụng bởi các nhà cung cấp động
  20. cơ, bánh răng và chong chóng. Hình cho thấy các cửa sổ PropExpert nhập vào các thông tin tàu và hình là giao diện PropExpert cho chong chóng. Hình 10 Các thông số của chong chóng Bước 2.Tạo bề mặt cánh và dữ liệu thiết kế chong chóng Dựa trên các phân tích với PropExpert, chúng ta sẽ biết các thông số hoàn chỉnh của chong chóng và có thể tiến hành việc tạo ra các bề mặt cánh 2D và 3D và dữ liệu thiết kế cánh quạt. Đặc biệt PropCad là cần thiết để có những thông số và thiết kế không đổi cũng như là phát triển các tài liệu liên quan thiết kế bề mặt cánh và chong chóng. PropCad là nguồn hình thành tài liệu thiết kế chong chóng và bề mặt cánh. Nó tạo ra các bản vẽ thiết kế chong chóng thông thường (xem hình) và các bảng số liệu. Nó cũng phát triển một khái niệm đầy đủ về hình dáng 3D của các bề mặt cánh thủy động lực (Hình cho thấy các thiết kế 3D) và có thể gói dữ liệu này để xuất khẩu sang CAD thông thường, CAM và phần mềm mô phỏng. PropCad cung cấp
  21. một môi trường tương tác để nhanh chóng xây dựng các tài liệu thiết kế và tính chất hình học từ các thông số của người sử dụng. Rất nhiều các loại chong chóng khác nhau (ví dụ, Gawn, B-series, Kaplan, AU, SK) có trong PropCad. Toàn bộ hình chong chóng có thể được xây dựng bằng cách mô tả một vài giá trị mục tiêu quan trọng. Nhập một tỷ lệ cánh chong chong ở một số vị trí, hệ số nghiêng v.v. và PropCad xây dựng tất cả các thông số hình học của chong chóng - chiều dài, độ dày, nghiêng và tất cả các tỷ số. Hình 11 Dựng hình chngs chóng trong môi trường tĩnh
  22. CHƯƠNG III HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH TRONG KỸ THUẬT Quá trình đẩy của chong chóng là một quá trình rất phức tạp bao gồm kiến thức về động lực học chất lỏng, vật lý, luyện kim, cơ khí và kỹ thuật hàng hải. Rất nhiều phép toán đã được thực hiện và tính toán sử dụng các lý thuyết khác nhau như lý thuyết động lực, lý thuyết phần cánh và lý thuyết liên quan đến chất lỏng. Tuy nhiên, khi công nghệ phát triển, phân tích chong chóng mới và hiệu quả hơn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phân tích Computational Fluid Dynamics (CFD) và Phân tích phần tử hữu hạn (FEA). SolidWorks đã trở thành phần mềm toàn diện của CAE (Engineering Computer- Aided), để hỗ trợ trong công việc kỹ thuật. COSMOSFloworks là ứng dụng tính toán Fluid Dynamics (CFD) trong SolidWorks và có thể được áp dụng để mô phỏng chất lỏng chảy và phân tích nhiệt. Công nghệ CFD tách miền không gian riêng biệt trong các thành phần nhỏ để tạo thành một lưới thể tích hoặc lưới, và sau đó áp dụng một thuật toán phù hợp để giải quyết các phương trình của chuyển động. Xét một chất lỏng liên tục trong một định dạng rời rạc là việc xem xét cơ bản nhất trong CFD. COSMOSWorks là ứng dụng của phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) tích hợp trong SolidWorks có thể được sử dụng để phân tích ứng suất. Sử dụng FEA là để phân tích một cấu trúc phức tạp thành những phần nhỏ và mỗi yếu tố được dựa trên định luật vật lý để tính toán phương trình đại số và giải quyết các vấn đề kỹ thuật. 3.1. Computational Fluid Dynamics Đối với CFD và phân tích FEA, nhà thiết kế cần để xuất dữ liệu hình học của chong chóng thông qua các tài liệu 3D DXF phát triển trong PropCad để SolidWorks sau đó hình thành một cấu trúc mô phỏng trong COSMOSFloworks.
  23. COSMOSFloworks không cho phép thiết lập các thông số vận tốc không đổi, do đó nó không thể mô phỏng các chuyển động của chong chóng. Thay vào đó, vận tốc chất lỏng được điều khiển để mô phỏng các chuyển động chong chóng. Ví dụ, nếu các chong chóng thử nghiệm di chuyển ở 2 m/s, COSMOSFloworks có thể thiết lập các chong chóng cố định với các chất lỏng di chuyển 2 m/s ngược lại. Độ phân giải cao phân tích các miền mô phỏng thành các nguyên tố nhỏ và có thể cung cấp kết quả chính xác, nhưng nó cũng đòi hỏi số lượng lớn các nỗ lực tính toán. Xác định dòng chảy chính xác, ứng suất và biến dạng trong các lĩnh vực như đuôi của cánh sẽ được thừa hưởng từ khả năng điều chỉnh kích thước lưới tại từng vị trí. Các thiết lập mô phỏng và giả định được cung cấp trong danh sách sau đây: Phân tích là bên ngoài cho mô phỏng chong chóng. (Dòng chảy chất lỏng bên ngoài của chong chóng) Nước được sử dụng như là miền chất lỏng. Các chỉ được quan tâm đến các tính năng vật lý như trọng lực và xoay Nhiệt độ của nước Áp suất không khí Áp suất tiềm năng Mô phỏng xâm thực Nhà thiết kế có thể thiết lập kích thước miền mô phỏng giống như một thực tế . Khi các chong chóng đang chuyển động quay trong mô phỏng, thì nước đang chuyển động xung quanh các chong chóng . Nếu kích thước của miền mô phỏng là quá nhỏ , chương trình mô phỏng sẽ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng dòng chảy ở các cạnh của miền mô phỏng . Những tác động này sẽ gây ra lỗi tính toán để dự báo lực đẩy chong chóng. kích thước miền lớn hơn sẽ tốt hơn cho tính toán chính xác mô phỏng, nhưng cũng sẽ làm tăng số lượng tính toán mô phỏng . Các hướng dẫn cho kích thước miền mô phỏng là để giảm hiệu ứng dòng chảy càng thấp càng tốt .
  24. Hình hiển thị kết quả áp lực của một mô phỏng cánh quạt với một kích thước miền của x30m x6m x6m ( rộng x sâu x chiều dài) . Hình 12 Mô phỏng xác định áp lực trên cánh chong chóng Trong hình, hầu hết các hiệu ứng áp lực xảy ra trong lĩnh vực mô phỏng . Điều đó có nghĩa là kích thước của miền mô phỏng là thích hợp cho cánh quạt này . Nếu miền mô phỏng tương tự cũng được giảm xuống x20m x4m 4m ( rộng x sâu x chiều dài) , kết quả được thể hiện trong hình. Trong miền mô phỏng giảm này, có hiệu lực áp lực nhiều hơn nữa trên các cạnh miền. Điều đó có nghĩa này kích thước miền là không đủ lớn cho mô phỏng chong chóng này.
  25. Hình 13 Mô phỏng áp lực chong chóng trường hợp 2 3.2. Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn COSMOSWorks sử dụng các phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để mô phỏng các điều kiện làm việc của các chong chóng và dự đoán chuyển động của chúng. Trong COSMOSFloworks, chong chóng được coi như một phần rắn mà không biến dạng. Tuy nhiên, các chong chóng sẽ được chịu bền khi nó quay. Phân tích FEA được sử dụng để kiểm tra xem cánh quạt là đủ mạnh khi nó được quay. COSMOSFloworks có thể cung cấp áp lực chất lỏng kết quả do việc tác động lên trên các cánh quạt. Chênh lệch áp suất này là nguồn gốc của lực uốn, mà kết quả trong sức bền có thể gây ra một cánh quạt bị phá hủy. COSMOSWorks có thể được sử dụng để phân tích sức mạnh cánh quạt bằng FEA. COSMOSWorks sử dụng áp lực chất lỏng như một tham số đầu vào để tính toán sự bền trong các cánh quạt và xác định các yếu tố về an toàn (FOS). Giá trị của FOS được tính bằng ứng suất giới hạn trên mỗi giá trị ứng suất. Giá trị FOS chấp nhận được đối với một chong chóng là không ít hơn 1,5. Thay vì 1.5, một số nhà thiết kế sử dụng 2 để thực hiện một chong chóng chịu lực tốt hơn. Phân tích FEA có thể giúp các kỹ sư để lựa chọn một loại vật liệu tốt
  26. và thiết kế để đảm bảo rằng các thiết kế chong chóng đủ mạnh. Các bước của FEA được trình bày như dưới đây: Sử dụng COSMOSFloworks để tính toán áp lực bề mặt của chong chóng Chuyển kết quả COSMOSFloworks để COSMOSWorks trong các công cụ tùy chọn Tạo một môi trường tĩnh trong COSMOSWorks Tải file COSMOSFloworks kết quả ( .fld ) vào môi trường cứu tĩnh Thiết lập các hạn chế đối với chong chóng. Phần dưới của củ là cố định. Chọn vật liệu chong chóng. Tạo liên hệ về khả năng ly tâm cho các cánh của chong chóng. Nó được sử dụng để mô phỏng vòng quay của cánh quạt, đơn vị là rad/s. Tạo lưới và chạy FEA Vẽ phân phối ứng suất và kết quả FOS Nếu FOS > = 1.5, các chong chóng là đủ mạnh; nếu FOS < 1.5, các chong chóng yếu, nhà thiết kế có thể thay đổi hình dạng chong chóng để làm tăng sức mạnh hay sử dụng vật liệu mạnh hơn cho các chong chóng. Ví dụ , hình hiển thị áp suất bề mặt của một chong chóng ba cánh với 120 RPM làm việc trong 5 mét chiều sâu của nước . Vật liệu của cánh quạt này là hợp kim titan với độ dẻo
  27. Hình 14 Xác định sức bền của chong chóng Hình miêu tả áp suất bề mặt , bao gồm áp suất tĩnh và áp suất động. Áp suất tĩnh bị ảnh hưởng bởi độ sâu của nước và phương trình. Chong chóng đẩy được cung cấp bởi các áp lực khác biệt giữa hai bên của cánh. Áp suất tĩnh ở hai bên của cánh là như nhau, vì vậy nó không cung cấp lực đẩy. Áp lực động là áp lực khác biệt trên chong chóng để cung cấp lực đẩy. Hình hiển thị sự phân bố áp suất động của chân vịt . COSMOSWorks sử dụng kết quả áp lực bề mặt như một tham số FEA đầu vào để phân tích sức mạnh của chong chóng. Kết quả áp lực cần phải được tính đến điều kiện dòng chảy đầu tiên và sau đó ngoại quan và các tính năng lực ly tâm được xem xét trong FEA. Sau khi hoàn tất cài đặt, chạy mô phỏng FEA và hình sẽ hiển thị các kết quả bền của chong chóng.
  28. Hình 15 Xác định giới hạn sức bền trên chong chóng Trong hình, các khu vực gần trung tâm đều có áp lực cao hơn, và các khu vực này cần phải được xem xét một cách cẩn trọng để xác nhận rằng các chong chóng là đủ mạnh khi nó quay. Đồ thị FOS có thể dễ dàng hiển thị các thành phần an toàn. Nếu FOS là không ít hơn 1.5, nó có nghĩa là các chong chóng là đủ mạnh. Hình cho thấy các FOS của chân vịt. Trong hình, FOS tối thiểu là 1,5 có nghĩa là tất cả các giá trị của FOS không ít hơn 1,5, do đó kết luận có thể rút ra rằng chong chóng này với vật liệu hợp kim nhôm titan là đủ mạnh. Có hai phương pháp chính để thay đổi sức mạnh trong thiết kế cánh quạt: Một là thay đổi vật liệu, hai là thay đổi hình dạng của các thiết kế cánh quạt. Từ hình, các liên kết của củ và cánh chong chóng có những lực căng nhất định và có thể bị phá vỡ với xác suất cao. Một thiết kế củ tốt có thể làm giảm ứng suất vào các kết nối, chẳng hạn như thêm nhiều vật liệu hơn vào các kết nối. Lượn góc có thể được thêm vào các phần của cánh để tăng sức mạnh. Hình hiển thị một phần lượn góc ở một chân của một cánh chân vịt. Hình là phân bố ứng suất của các cánh quạt cải tiến với góc lượn.
  29. Hình 16 Thay đổi vật liệu cho phù hợp với yêu cầu sức bền
  30. CHƯƠNG IV CHẾ TẠO CHONG CHÓNG Nhìn chung, có ba loại phương pháp sản xuất chong chóng : Đúc, sử dụng máy CNC và tạo mẫu nhanh . Hai phương pháp đầu tiên đã có truyền thống nhiều năm kể từ khi tàu đầu tiên được xây dựng. Sau đó các mẫu nhanh đã được áp dụng để kiểm tra khả năng của chân vịt trong môi trường thực tế. Các kỹ sư và khách hàng có nhiều lợi thế từ phương pháp này. Trong dung sai cho phép so với các phương pháp thông thường, phương pháp này đã giúp tiết liệm chi phí sản xuất và giảm thời gian chế tạo chong chóng. 4.1. Quy trình truyền thống Đúc là một cách phổ biến để tạo ra một nguyên mẫu chong chóng cũng như một chong chóng thực sự. Các vật liệu thông thường bằng kim loại được biến thành dạng lỏng trước khi được đặt trong một khuôn mà thiết kế như hình dạng mong muốn, sau đó chờ đợi một vài giờ cho hỗn hợp này kiên cố. Để có được những chong chóng ra, khuôn thường là bị hỏng hoặc bị biến dạng. Quá trình này được thể hiện trong biểu đồ dưới đây. Tạo khuôn Vật liệu Chờ cho Lấy Sử dụng chong máy làm (vật liệu chính được đổ vật liệu tạo khuôn là vào khuôn ổn định chóng ra sạch bề mặt cát) dưới dạng và kết khỏi chong lỏng dính khuôn chóng Hình 17 Quy trình truyền thống Như thể hiện trong sơ đồ, để hoàn tất quá trình này một cách hoàn hảo, các nhà sản phải là những người kinh nghiệm. Sản xuất các chong chóng đúng hay không phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác cao mà các nhà khai thác có thể làm trong các bước xây dựng khuôn. Bất kỳ lỗi như lựa chọn vật liệu sai cho khuôn, xô lệch trong làm hình thành khuôn sẽ dẫn đến những sai lầm rất lớn ở phần kết thúc thậm chí một sản phẩm bị hỏng. Hơn nữa, phương pháp này mất nhiều thời gian trong
  31. rót kim loại từ rắn đến dạng lỏng và sau đó chờ đợi cho nó trở lại hình dạng ban đầu. Đây là một quá trình tốn kém và lãng phí cho các nhà quản lý dự án. Do sự bất tiện của đúc, CNC được sử dụng trong một số trường hợp để sản xuất các chong chóng. Trong phương pháp này, các thông tin về các sản phẩm như số cánh, độ dày của cánh, củ, dung sai sẽ được chuyển từ máy tính vào máy CNC trong các tập tin CAD. Máy sẽ tải các tập tin đầu vào để sản xuất các mẫu thiết kế chính xác, không yêu cầu hoàn thành sản phẩm một lần nữa sau khi di chuyển ra khỏi máy. Tuy nhiên, điều này chỉ phù hợp với các kích thước hình chong chóng vừa và nhỏ, cho những chong chóng lớn hơn có thể mất vài tuần để hoàn thành. Ngoài ra, nó lãng phí vật liệu nhiều hơn các phương pháp trước đó và các vật liệu chưa sử dụng không thể tái chế hoặc tái sử dụng nên điều này được coi là một vấn đề tài chính và môi trường đối với bất kỳ công ty. Dường như là giải pháp này cũng không đáp ứng sự phát triển của thời đại mới khi nhiều ý kiến cho rằng tốc độ cao là một yếu tố rất quan trọng. Đây chính là yêu cầu thực tế dẫn đến sự ra đời của mẫu nhanh trong ngành công nghiệp này. 4.2. Tạo mẫu nhanh Công nghệ này đã được giới thiệu vào cuối năm 1980 và nhanh chóng trở thành sự lựa chọn ưa thích của nhiều doanh nghiệp không chỉ có các công ty đóng tàu mà còn các công ty cơ khí và xây dựng. Tạo mẫu nhanh đóng một vai trò rất quan trọng trong việc giảm thời gian sản xuất và nâng cao chất lượng các mô hình thử nghiệm cuối cùng. Nó cho phép xây dựng các mô hình vật lý hay nguyên mẫu từ dữ liệu CAD 3D. Có rất nhiều loại của tạo mẫu nhanh như: in ấn 3D, chọn lọc thiêu kết laser (SLS), stereolithography (SLA) v.v. Mỗi loại công nghệ tạo mẫu đòi hỏi vật liệu và kỹ thuật riêng để chế tạo các nguyên mẫu nên việc lựa chọn công nghệ phụ thuộc vào mục đích cụ thể cũng như các ngành công nghiệp cụ thể. Do môi trường làm việc đặc biệt xung quanh bởi nước tất cả các cánh chong chóng, nguyên mẫu cho chong chóng cần vật liệu chịu được áp lực cao. STL là một trong những giải pháp đáp ứng cho yêu cầu này. STL là một phương pháp sử dụng tia
  32. laser mạnh mẽ để tạo các đối tượng 3D bằng các vật liệu như kim loại, thủy tinh, nhựa, gốm sứ, vv Các đối tượng được sản xuất bởi các lớp, các lớp tiếp theo sẽ bổ sung ở trên người cuối cùng cho đến khi các mô hình mong muốn hoàn thành. Phương pháp này được áp dụng cho nhiều loại vật liệu, ngay cả vật liệu như bột thép. Độ dày của lớp là rất nhỏ 10-3 để 4,10-2, điều này đảm bảo tính chính xác cao cho mô hình chong chóng và độ nhẵn cho bề mặt của cánh chong chóng. Công nghệ này đáp ứng các yêu cầu chất lượng và tài chính. Chỉ mất 650 $ cho mỗi sản phẩm và 4 ngày để hoàn thành nó trong khi đó họ phải tiêu tốn hơn 1300 $ cho mỗi sản phẩm sử dụng công nghệ khác và chờ khoảng một tháng để hoàn thành sản phẩm với phương pháp truyền thống. Các ví dụ được liệt kê dưới đây bằng cách sử dụng FDM 2000 để làm mẫu thử nhanh.
  33. Hình 18 FMD 2000 Các dữ liệu 3D được chuyển đổi sang file .STL trước khi được đưa vào bởi FMD năm 2000. Máy này sẽ tính toán khối lượng của chân vịt và ước tính thời gian chế tạo cho các kỹ sư . Các biểu đồ cho thấy các bước sản xuất rõ ràng hơn
  34. HÌnh thành dạng trong Mở .SML file Chọn vật liệu Quickslice Tạo chiều dày các Lựa chọn dụng cụ chế Tạo các thiết bị hỗ trợ miếng(chiều dày: từ tạo 2.10-3 tới 3.10-1) Tạo nền dưới Kiểm tra vật liệu trên Chuyển tới FDM 2000 dạng.SML file máy Chuyển.SML file sang máy để sản xuất sản phẩm Hình 19 Quy trình tạo mẫu thử nhanh
  35. Hình 20 Mẫu thử
  36. 4.3. Tương lai và phát triển Dựa trên sự cải thiện trong những năm gần đây , việc thiết kế và chế tạo của chân vịt đã thấy một loạt các thay đổi . Những thay đổi này tiết kiệm được nhiều thời gian không chỉ cho các kỹ sư mà còn cho các nhà sản xuất bởi vì bây giờ , họ có thể giảm thời gian thiết kế lại cũng như các lỗi trong thiết kế cũng như sản xuất . Trong tương lai, công nghệ mới như CAD , CAM, mẫu nhanh sẽ đóng một vai trò rất quan trọng trong sản xuất chong chóng. Họ là nền tảng cho việc tạo ra các mô hình mới với chức năng tối ưu hóa và các tính năng được mô phỏng các ngành công nghiệp đóng tàu
  37. Hình 1 Cấu tạo chung của chong chóng 5 Hình 2 Đường kính chong chóng lý thuyết và thực tế 6 Hình 3 Củ chong chóng 7 Hình 4 Cánh chong chóng 8 Hình 5 Chong chóng bước không đổi 10 Hình 6 Chong chong có bước thay đổi 11 Hình 7 Chong chóng dạng ống 12 Hình 8 Chong chóng Rudder 13 Hình 9 Sơ đồ khối quá trình sản xuất chong chóng 15 Hình 10 Các thông số của chong chóng 20 Hình 11 Dựng hình chngs chóng trong môi trường tĩnh 21 Hình 12 Mô phỏng xác định áp lực trên cánh chong chóng 24 Hình 13 Mô phỏng áp lực chong chóng trường hợp 2 25 Hình 14 Xác định sức bền của chong chóng 27 Hình 15 Xác định giới hạn sức bền trên chong chóng 28 Hình 16 Thay đổi vật liệu cho phù hợp với yêu cầu sức bền 29 Hình 17 Quy trình truyền thống 30 Hình 18 FMD 2000 33 Hình 19 Quy trình tạo mẫu thử nhanh 34 Hình 20 Mẫu thử 35
  38. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Klaas van Dokkum, Ship Knowledge, DOKMAR, Netherlands, 2003.P244~ [2] John Carlton. Marine Propellers and Propulsion, Elsevier Ltd, Oxford, 2007.pp.13-22 [3] D Frechou, L Mees, D Lebrun, et al., PIV operations in Hydrodynamic Facilities. AMT’09 Conference, Nantes, pp. 41–42, 2009. [4] J Bosschers, G Vaz, A R Starke, et al., Computational Analysis of Propeller Sheet Cavitation and Propeller Ship Interaction.R.I.N.A.Marine CFD conference, Southampton, pp. 55–56, 2008. [5] A Koop, H Hoeijmakers, Numerical Simulation of Unsteady Three- dimensional Sheet Cavitation. 7th Int. Conf. on Cavitation, CAV2009, Ann Arbor, Michigan, USA, pp. 26–29, 2009. [6] M Gaafary, H El-Kilani, M Moustafa, Optimum design of B-series marine propellers, Alexandria Eng. vol. 50, no. 1, pp. 13–18, 2011. [7] G Kuiper, New developments and propeller design, J. Hydrodyn., Ser. B 22, no. 5, pp. 1368–1381, 2010. [8] Anderson, J.D., Computational fluid dynamics: an introduction, Berlin, 2009. [9] Nicholson, D. W., Finite Element Analysis: Thermomechanics of Solids, Boca Raton, 2008.
  39. [10] Lee, S., Ice Controllable pitch propeller-Strength Check based on IACS Polar Class Rule, Texas, USA, 2008. [11] Burtner, E., 1953, “ A relationship of preliminary Propeller Diameter”. Journal of the American Society of Naval Engineers Inc. Vol.65, No.3. [12] XueYin Wu, 2010, “ A rapid development process for marine propellers through design, simulation and prototyping”. [13] Kerwin, J.E., 2001, “ Hydrofoils and propellers”, Massachusetts Institute of Technology. [14] Erickson, L.L., 1990, “Panel Methods- An Introduction” NACA Technical Paper 2995, California. [15] Muckle. W., 1941, "Stresses in Propeller Blades", The Shipbuilder and marine Engine Builder, Vol. 47, No. 388, pp.336·341. [16] Morgan, W.B., 1954, "An Apimate Method ofObtaining Stresses in a Propeller Blade". David Taylor Model proxBasin, Report No. 919, Washington D.C., pp.18. [17] Ghose, J. P., Gokarn, R. P., 2004, "Basic Ship propulsion", New Delhi. [18] D'Epagnier, P.K., Chung, II., Stanway, J.M., Kimball, \V.R., 2007, "An Open Source Parametric Propeller Design Tool", Cambridge. [19] Farin, Gerald E., 1993, "Curves and surfaces for computer aided geometric design: a practical guide", Boston, Toronto. [20]Lombard, M" 2009, "SolidWorks 2009 bible", Indiana
  40. [21] Richard L. Van /lorn, 1971, "Validation orSimulation Results" Carnegie Mellon University [22] Paul DeGarmo, J. l'emple Black, Ronald A. Kohser, 1988, "Materials and processes in manufacturing" New York [23] Ali Kamrani, Emad Abouel Nasr, 2006, "Rapid prototyping: theory and practice". New York [24] "StrataSys FOM 2000 Specifications." <lclabs.ucsd.edulalex/rapidprototyping.html. Accessed IOAUG2009