成品油船船舱口盖自由振动分析【文献综述】

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1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程成品油船船舱口盖自由振动分析1.本文的研究背景及意义在工程技术领域中,振动是极为普通的现象。船舶结构是由杆、梁、板、壳等构件组成的弹性体,海洋结构物也是复杂的弹性体,这些结构构件的质量与刚度具有分布的性质,包含了无限个质点。船舶与海洋结构物受波浪和机械设备产生等多种载荷作用将产生结构振动,理论上是将这类具有无限个自由度的弹性体振动,简化为有限个自由度系统进行振动分析。[3]由于船舶振动会影响船舶性能，还可能导致船舶结构的破坏。致使船舶振动问题一直是船舶结构研究的主要问题之一。船舶工业是为水上交通、海洋开发及国防建设提供技术装备的现

2、代综合性产业，对钢铁、化工、轻纺、装备制造、电子信息等重点产业发展具有较强的带动作用。当前，我国船舶工业正处在由大到强转变的关键时期，制定和实施船舶工业调整和振兴规划，对于巩固和提升我国船舶工业的国际地位，促进国民经济平稳较快发展，具有重要战略意义。据船舶工业协会统计，2008年，全国规模以上1242家船舶工业企业完成工业总产值4143亿元，同比增长59.8%。完成工业增加值1183亿元，同比增长61.2%。2008年前11个月，船舶业实现利润总额283.4亿元，同比增长50.5%。但就在船舶业各项指标再创新高的同时，受金融危机冲击，国际造船市场风云突变，持续

3、近6年的兴旺行情急转直下。受此影响，我国船舶行业新接订单持续下降，船东撤单、推迟交船的现象不断出现，融资难、产能过剩、自主创新能力不强的问题也开始显现。作为船舶业主打牌之一的油船振动研究包括油船舱口盖自由振动研究依然是当今船舶研究的热点。2.船体振动的分类和原因分析2.1按振动分布的范围分类总体振动:凡在船舶绝大部分均能感受到的振动叫总体振动;船舶类似于一根悬浮在水面的全自由梁的振动。局部振动:凡只在某一局部范围内能感受到较大的振动叫局部振动。72.2按船体受力情况分类自由振动:船体受外力干扰,在该力除去后所发生的振动叫自由振动。这种振动又可分为无阻尼自由振动

4、与阻尼自由振动两种。这种振动是以船体自由振动频率(也叫固有频率)振动的。强迫振动:受经常性或持续干扰力作用的船体振动叫强迫振动。这种振动又可分为无阻尼强迫振动与阻尼强迫振动两种。这种振动是以干扰力的频率振动的。2.3按船体振动形态分类垂向振动:船体在纵中剖面上所产生的垂向弯曲振动。水平振动:船体在水平面上所产生的水平弯曲振动。扭转振动:船体横剖面绕其纵轴扭转的振动。纵向振动:船体横剖面沿其纵轴前后往复的振动。[3]船体作为自由漂浮在水上的空心弹性梁,在营运过程中必然会受到各种激励的作用,激起船体总振动和局部振动。船体产生振动过大的主要原因可归结为下述3个方面。

5、1设计时考虑不周,如船舶主尺度与主机的选择,螺旋桨与船体及附属体间隙以及与尾部线型的配合,船体结构尺寸、布置和结构的连续性等。2建造质量的问题,如螺旋桨制造质量差,轴线对中不良,结构连续性被破坏,焊接残余应力与初挠度等。3营运管理问题,如船体的装(压)载不当,轴系变形,主机各缸燃烧不均,机件磨损、松动,螺旋桨受损等。[1]3.船舶振动的分析文献[1]主要分析了船舶振动的原因与危害并给予相应的解决措施。文献[2]采用有限元技术来分析船舶振动的建模方法，论述了一维梁模型、二维平面模型、三维空间模型和混合模型这几种常用计算模型的特点，并介绍了目前船舶振动预报的有限元

6、技术应用概况。文献[3]讨论船舶与海洋结构物的结构设计中关键技术——船舶振动。在基本理论概述、船舶振动的内容和方法、研究进展及亟待解决的问题等内容作了全面的论述。文献[4]对船舶局部结构振动分析中边界条件的简化问题做了系统的分析研究，比较分析了各种不同边界处理方法对计算结果的影响，在此基础上提出了一种边界简化和修正的方法。文献[5]研究基于ANSYS7有限元工程分析软件，提出一种建立比较复杂的槽形舱壁结构模型的方法.通过对20,000DWT化学品/成品油船的结构设计，证明该方法的可行性和可靠性。文献[6]直接利用AutoCAD中的二维结构图快速生成船舶结构的三

7、维有限元模型,是一种自动化程度较高、快速性较好的方法,通过介绍船舶结构，有限元模型数据的计算生成方法等,体现了其在船舶结构有限元建模上的优越性及局限性,以利于深入开展研究。文献[7]详细阐述了采用SAFEHULL系统实施三维有限元强度分析,得到15万吨油船在动态载荷作用下构件的应力分布,并根据ABS规范校核强度的方法在此基础上,将SAFEHULL系统与另两种程序系统SESAM和PLLOT-NV5040实施有限元强度分析的方法进行了比较研究,得到了一些有益的结论。文献[8]本文简单分析和评述了油船结构强度计算的各种方法,从实用和高效的角度出发,提出用一个完整舱段

8、和两个半舱段的计算模型来分析计算油船结