船体振动分析的实船验证及改进方案.pdf

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1、第38卷第6期舰船科学技术Vol.38,No.62016年6月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.,2016船体振动分析的实船验证及改进方案柯耀星1，刘阳2，张晓彤2(1.中国船级社，北京100007；2.沪东中华造船（集团）有限公司，上海200129)摘要:船体振动有限元分析的方式已广泛应用于船舶结构设计之中，但在设计初期许多计算因素无法精确模拟，因此振动分析的结果与实船的最终状态可能存在一定偏差。本文以某型LNG船为实例，简要介绍船舶建造过程中，通过有限元检验振动分析结果的方式。以及船舶建造结束后，简单、可行的全船及局

2、部振动性能改进方案。通过比较分析，得到经济可行的船舶减震方案。关键词：船体振动；实船验证；实船改进中图分类号：U663.2文献标识码：A文章编号：1672–7619(2016)06–0105–05doi：10.3404/j.issn.1672–7619.2016.06.021ShipvibrationonboardverificationandimprovemnetKEYao-xing,LIUYang,ZHANGXiao-tong(1.ChinaclassificationSociety,Beijing100007,China;2.Hudon

3、g-ZhonghuaShipbuilding(Group)Co.Ltd.,Shanghai200129,China)Abstract:Finiteelementanalysisofshiphullvibrationiswidelyusedinshipdesign,butmanycalculatefactorscannotbepreciselysimulatedintheearlydesignprocess,sotheresultsmayhavesomedeviation.ExamplesonaLNGvessel,duringtheshipco

4、nstructionprocess,analysevibrationandtestresultsinordertoproposeasimple,practicalimprovementsaftertheshipbulidcomplete.Bycomparingtheobtainedresultsgetaeconomicallyresult.Keywords:hullvibration；onboardverification；onboardimprovement0概述在设计阶段制以及建造阶段得到一个既方便实施又能满足设计要求的减震优化方案。随着

5、船舶设计技术的发展，为了尽量减小空船重量，船体结构设计不断优化，大幅度减少设计冗余。1振动分析及响应预报同时，为了满足船东及市场需求，新设计船舶对舒适振动分析一般可分为自由振动分析和受迫振动分性的要求普遍提高，这些因素都使得船舶振动问题变析两部分。其中，自由振动分析一般是通过有限元方得越来越被人们所关注。因此，更为精准的船体振动法对船体梁、上层建筑以及机舱棚等重点区域的整体有限元分析方式被广泛应用于船舶结构设计之中，尽振动特性进行分析，主要指各种装载状态下（压载、可能在设计阶段采取措施，避免实船建造后出现过大满载等）结构固有频率的计算，如图1

6、所示。其目的振动响应的情况。但是在设计初期许多用于振动分析的计算因素，如附连水质量、阻尼的设置以及质量分是在设计初期确保结构的固有频率避开振源频率的共布等计算要素与实船状态不完全一致，振动分析结果振范围，避免后期发生共振的危险。因此，自由振动与实船最终状态存在一定偏差。很多已交付的船舶实分析一般在设计初期进行。为尽量缩减分析所用时例表明，对已建造完成或者结构型式已经确定了的船间，在自由振动分析中，上层建筑、机舱棚等区域采舶进行船体减震优化十分困难并且复杂。因此，要在用局部模型而非船体梁所用的全船模型。以某型LNG船舶建造过程中对振动特性进行监

7、控验证十分必要，船计算结果为例，满载状态下船体梁2阶垂向振动的尽可能提前得到更加接近实船状态的振动结果，力求固有频率为0.799Hz，压载状态下为0.725Hz。满载状收稿日期:2016–04–11；修回日期:2016–04–18作者简介:柯耀星(1983–)，男，工程师，主要从事船舶与海洋工程制造、船舶检验方面工作。·106·舰船科学技术第38卷态下，上层建筑与机舱棚的固有频率为6.842～9.583载状态为例，螺旋桨脉动压力计算如图2所示。主机Hz。上述频率均在螺旋桨桨频及主机缸频共振范围之的不平衡力矩则由主机厂家提供，直接引用即可。外，

8、在设计初期避免了结构共振的风险，大大降低了另外，对于一些重点局部区域，如上层建筑、机舱、机舱棚等，还需进行局部板架振动计算。通过公结构设计中、后期出现重大修改的可能