沿海小型科考船的局部振动数值模拟与实测研究

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2、’’、濟’．妍．＾．户＼作者姓名躬堂韩Ｔ媛部．Ｉ．Ｖ？麵辦巧：祭々＼私Ｘ．截４／肩＾獲邸解誦自＇ｔ？，蠻異学提；婿媒：露．巧窜舞第ｒ薄合藥装缔苗．雜藝誇滅￥１駿’麵幾就峨雛論伽誦＾浙江海洋学院硕壬学位论文沿海小型科考船的局部振动数值模拟与实测研究作者姓名：张媛指导教师：谢永和学位类别：工学学科专业；船舶与海洋工程学位授予单位：浙江海洋学院论文答辩日期：２０１５年１２月１６日；论义答辩婆Ｍ会舊宁；姓名Ｉ教授（主巧）、——Ｉ每争色……呼！答辩因期：又口Ｋ年作Ｈ又〇円摘要科学考察船作

3、为海洋科学发展的重要举措之一，在海洋探索和研究过程中有着十分重要的作用。科考船根据研究要求可能需要长时间在海洋中航行，并执行各种不同类型的海洋实验，同时需搭载各类测试仪器和设备。船舶振动的问题对于科考船来说尤为突出，其不仅对船上的工作人员有影响，船上所搭载的仪器也会因为振动过大而出现测量精度太低的情况甚至导致寿命损耗。本文研究对象为沿海小型科学考察船，在对其振动问题的研究过程中,建立了沿海小型科考船三维的全船有限元模型，模拟研究沿海小型科考船的固有振动性质和局部强迫振动响应。首先，科考船固有频率的研究分析。利用软件建立科考船全船三维模型，船体的自身重力可以通过三维模型的板单元与梁单元模拟出来，

4、船体附连水的质量根据公式计算得出，并以质量点的形式加载到三维模型上之后，进行固有特性的计算，得到模型船体的多阶固有频率和固有振型。其次，科考船强迫振动的数值模拟。根据公式得出激振力的结果应根据实际的激振大小和激振位置设置在到船体模型上，使用弹簧约束作为船体振动的边界条件，阻尼值根据计算和查阅资料取得。对模型进行瞬态的响应分析，得到船体不同节点的振动加速度、振动速度和振动位移的三种结果的振动有效值和时历曲线。而后，科考船振动响应的实海测试。对科考船进行实船出海振动实验测试，测量船舶船尾、主甲板、上层建筑和船首等多个不同位点的振动加速度数据，将实船实验数据与数值模拟同样位点的数值模拟数据进行对比分

5、析，分析误差，判定数值分析的计算结果的准确性。最后，科考船局部减振方法研究。根据强迫振动的计算结果和实船测试的测量结果的对比，在软件模型中通过改变设备位置或者局部调整船体结构等方法进行对其进行局部优化，得到减小振动效果最优的改进方案。关键词：科考船；局部振动；数值模拟；实船振动测试IABSTRACTScientificinvestigationshipsplayanimportantroleintheresearchoftheocean.Andmanycountriesintheworldhavetakenthedevelopmentsofscientificinvestigationship

6、asoneoftheimportantmeasuresforthedevelopmentofmarinescience.Accordingtotherequirementsofstudy,scientificinvestigationshipsmaytakealongtimetosailintheoceanandperformavarietyofdifferenttypesofexperimentsinthemarinelaboratory.Andalsovarioustypesofmeasuringinstrumentsandequipmentareneededtocarry.Thevibr

7、ationproblemsofthescientificinvestigationshipsareparticularlyprominent,notonlyforthereasonofthecrewontheship,butalsofortheinstrumentsequipped.Inthispaper,thenumericalmodeloflocalvibrationofasmall-size