题目：基于自重构原理的新型节能高效螺旋桨的机构设计及分析研究

船舶螺旋桨是现代船舶应用最为广泛的推进器，除单独工作的普通螺旋桨外，还有一些以螺旋桨为主体的组合式船舶推进器。由于船舶螺旋桨推进器的数量仍占船舶推进装置的绝大多数，所以研究船舶螺旋桨的性能，设计性能优良、与船体和主机配合良好的螺旋桨，对提高现代舰船的综合性能有非常重要的意义。变胞机构是基于机构的自我组合和自我重构而出现的一类新机构。本文对螺旋桨的研究现状作了介绍，针对目前普通螺旋桨的机构设计方面无突破性进展以及推进效率偏低等问题，根据变胞机构的变形自重构原理，研究并提出一种新型节能高效的螺旋桨设计方法，并对新型自重构螺旋桨的结构设计及工作原理进行了详细的阐述，预测了其今后广阔的应用前景。使用串并联机构综合分析的方法，对自重构螺旋桨不同构态时机构自由度进行了分析，并且给出了三种变形构态，同时又对其桨叶进行了运动分析研究。研究了此自重构螺旋桨在水中运动时的运动学模型，根据假设的理想条件，给出了运动学算法，并进行了仿真验证。针对新型螺旋桨的结构特点和工作原理，基于升力线理论和叶元体理论对其诱导速度、推力和转矩分别进行了研究分析，建立了自重构螺旋桨的水动力性能理论分析模型，并进行了数值计算与比较分析。在Pro/ENGINEER软件中对新型自重构螺旋桨进行三维建模和运动建模，并对其进行动态仿真研究，验证了此变形自重构螺旋桨设计运动的可行性，并对其桨叶进行了有限元分析，最后制作出原理样机。