雪龙号科考船在冰区航行的船体振动测量研究

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1、“雪龙”号科考船在冰区航行的船体振动测量研究季顺迎雷瑞波李春花蔡柯大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室±国极地研究中心国家海洋局极地科学重点实验室国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室摘耍：船舶在冰区航行时，船体会受到多种类型激振力的作用而产生不同程度的结构振动。船体振动会对船体结构安全以及船上人员的止常工作产生不利影响。船体结构振动的现场测量可较为准确地分析船体振动的基木特性，确定船体振动与外界荷载因素的对应关系。在2015-2016年中国第32次南极科学考察过程中，对“雪龙”号极地科学考察船的冰激振动开展了现场测量。本研究对比了船体在无冰区和冰区航行过程中的船体

2、振动变化，分析了船体在不同航速、冰厚以及不同破冰航行方式下的振动规律。测量结果表明：船体冰激振动随着航速和冰厚的增加而显著增大;在船体采用冲撞式破冰时横向振动最为明显，而在连续式破冰时，垂向振动最为明显。以上研究可为冰区航行中船体振动的现场监测技术提供有益参考，并有助于分析海冰对船体振动规律的影响。关键词：船舶结构;冰激振动;现场测量;冰区;南极;作者简介：季顺迎，男，1972年生。教授，主要从事工程海冰数值模型研究。E-mai1:jisy@dlut.edu.on收稿日期：2016年7月基金：国家自然科学基金(41576179,51639004)MEASUREMENTOFICE-INDUCED

3、LOCALVIBRATIONOFR/VXUELONGICEBREAKERDURINGITSNAVIGATIONINICE-COVEREDFIELDSJiShunyingLeiRuiboLiChunhuaCaiKeStateKeyLaborstoryofStrueturalAnalysisforIndustrialEquipment,DalianUniversityofTechnology;SOAKeyLaboratoryforPolarScience,PolarResearchInstituteofChirm;SOAKeyLaborstoryofResearchonMarineHazardsF

4、orecasting,NatiorialMarineEnvironmentForecastingCenter;Abstract：Duringthenavigationofashipinicecoveredregions,theshiphullvibratesowingtovariousexternalforces.Thehullvibrationcanaffectboththesafetyoftheshipstructureandthenormalworkofitscrew.Fieldmeasurementsofshiphullvibrationcanbeusedtoanalyzeaccura

5、telythebasiccharacteristicsofshipvibrationanddeveloparelationshipbetweenvibrationandexternalforces.Inthisstudy,vibrationsofthescientificinvestigationshipXuelongweremeasuredduringthe32ndChinesescientificinvestigationintheAntarcticin2015—2016.Thehullvibrationswhennavigatinginopenwaterwerecomparedwitht

6、hosewheninanicc-covcrcdstretch.Themeasureddatawereusedtoanalyzetheinfluencesoficethickness,shipspeedandice-breakingmodeontheice-inducedhullvibrations.Thevibrationamplitudewasfoundtoincreasewithbothicethicknessandshipspeed.Vibrationsinthelatereildirectiondominatedintheimpactice-breakingmode,whereasvi

7、brationsintheverticaldirectiondominatedinthecontinuousice-breakingmode.Thisstudycanhelpbothwiththemeasurementofice-inducedvibrationsoftheshiphull,andwiththeinvestigationofice-inducedvibrationsinicefie