gllocvibs对于上建结构局部振动频率研究

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1、GL.LocVibs对于上建结构局部振动频率研究摘要：本文以船舶建造过程中，经常遇到的局部振动问题为例，介绍应用GL船级社的GL.LocVibs软件，解决此类问题。关键词：局部振动；GL.LocVibs；上建结构；频率AnalysisonLocalVibrationFrequencyofSuperstructurewithGL.LocVibsHUANGTianxingl,KUANGFuxing2(1.GuangzhouMarineEngineeringCorporation,Guangzhou510250

2、；2.GuangzhouWenchongShipyardCo.,Ltd.Guangzhou510727)Abstract：Bytakinglocalvibrationofsuperstructurethatoftenappearsduringshipconstructionasanexample,thispaperintroduceshowtosolvetheproblemwiththeprogramGL.LocVibsdevelopedbyGL.Keywords：LocalVibration；GL.Lo

3、cVibs；Superstructure；Frequency1前言GL.LocVibs是德国GL船级社的一款局部振动分析软件，用于分析局部结构的固有频率。之前本人遇到过的一艘1700TEU船，试航中发现该集装箱船上建驾驶室甲板存在振动超标的问题，我们采用GL.LocVibs软件分析该处甲板，来解决振动问题。该船主要参数：总长Loa175.00m垂线间长Lbpl65.00m型宽B27.40m型深D14.30m设计吃水T10.90m排水量令〜18334t设计航速20.5kn主机型号MAN/B&W,type7S

4、60MC-C额定转速105r/min2振源分析结构受外界激励，作强迫振动，若外界激励的频率接近于结构固有频率时，强迫振动的振幅将达到非常大的值，这就是共振。船体局部区域的震动，正是由于各类设备（主机、发电机、螺旋桨和各位辅机）运行时产生震动，激起结构的共振。如上建区域的振动主要是螺旋桨转动时，桨叶带动水流冲击船舶尾部产生脉冲式的压力，引起上建区域的共振；机舱区域的震动主要是主机点火时，气缸内气体的爆燃产生冲击，引起机舱区域的共振。大部分振动对于船舶的寿命和人们的居住环境是不利的，因此避免有害振动是船舶设计

5、必须解决的一个问题。3软件原理振源（主机和螺旋桨）的激振频率固定时，当结构的固有频率越接近振源的激振频率时，共振的振幅越大，因此设计时，应尽量使得结构的固有频率远离激振频率。结构的固有频率和结构的刚度息息相关，如果结构的固有频率小于振源的激振频率，结构的刚度也会降低，且当激振频率降低时（例如停机时螺旋桨转速降低），还会引起结构的共振。因此设计时，一般考虑增加结构的刚度，加大结构的固有频率，使其远离振源的最大激振频率。但无休止地增加结构刚度，增加结构固有频率，会增加结构的重量，不利于船舶的经济GL.LocV

6、ibs以经验公式为内核，快速计算船体局部结构的固有频率。通过对话窗口，设计人员可以快速调整局部结构的构件尺寸，再马上计算其固有频率。GL.LocVibs正是用于计算局部结构的固有频率，并与激振频率相比较的一款软4计算确定激振频率主机的点火频率计算ne-主机转速nc_主机气缸数kseroke-主机冲程系数={1-主机为2冲程时}螺旋桨频率计算：n-螺旋浆转速z-螺旋浆叶数本船螺旋桨转速105r/min,桨叶数为5，计算出螺旋桨频率为8.75Hz。因上建结构的振动主要是螺旋桨激振引起的，因此只需要用到螺旋桨的

7、激振频率。5响应范围的划分由于结构具有阻尼的存在，激振频率响应到越远区域的结构会逐渐降低，因此确定不同区域的实际激振频率就很重1是GL船级社对于不同区域的激振频率的划分，表1是不同区域激振频率的选取（其中，f_blade为螺旋桨的激振频率）。另请注意，以上是为螺旋桨激振范围的划分，机舱位置的激振频率应为主机的激振频率。结合本船，上建驾驶室甲板在3D范围中，因此驾驶甲板的激振频率为1.2x2xf_blade,即21Hz。6确定板格、骨材和板架的固有频率板格的固有频率与板的长、宽、厚度以及四周边界的固定形式有

8、关，并且和板格上附加的质量以及板格两侧的流体密度有关。骨材的固有频率和骨材的长、宽、型号、带板的厚度以及骨材端部的边界条件有关，当然，也与骨材上面附加的质量及两侧的流体密度有关。同理，板架的固有频率与板的长宽和厚度、加强材型号和布置、板架附加质量以及板架两侧的流体密度有关。7驾驶甲板问题区域结构2云线处为驾控台部分，试航时实测该位置甲板振动超标。以下是构件尺寸：PLATE：长X宽X厚度=1950X679X5.5STIFFERE