研究螺旋桨振动与唱音的相关问题,无论对于客船还是军船,尤其是潜艇,都具有很大的意义。周期性的螺旋桨旋转,会使螺旋桨表面压力与周围速度也发生周期性的变化。这种螺旋桨周期性的流场变化容易引起船舶轴系以及尾部船壳板的振动和疲劳,同时螺旋桨随边的周期性泄涡也可能是产生螺旋桨流激噪声的根源之一。此外,近年来新型复合材料在螺旋桨上的应用得到发展,但是不同材料的应用均无法有效地避开螺旋桨唱音现象的发生。流激振动会引起非线性的流激噪声,严重时会出现“唱音”现象,这会对船舶的运行造成巨大影响。目前,对于螺旋桨振动唱音方面的数值计算分析方面的研究还相对较少,在此背景下,本文首先采用了数值模拟的方法,利用FLUENT进行螺旋桨在不同进速下的敞水数值模拟,并与实际的实验结果相对比,验证了数值方法的可行性。然后,本文利用边界元方法对螺旋桨的流噪声和流激噪声进行了分析对比。最后,本文基于自定义函数对螺旋桨桨叶随边处的压力进行分析从而得到泄涡频率,并利用声学边界元方法对泄涡频率与螺旋桨固有频率接近和远离时的螺旋桨噪声进行了预报和对比。分析得到,在泄涡频率附近有多条线谱,形成一个泄涡频率区域,而不同弹性模量的螺旋桨对应着不同的固有频率,当某阶固有频率与该区域接近时,螺旋桨产生的噪声比远离时的噪声要高出约20分贝。