超大型耙吸挖泥船的自由振动分析.pdf

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1、超大型耙吸挖泥船的自由振动分析孙雪荣乔国瑞(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]采用直接简化计算方法和三维有限元方法对某超大型耙吸挖泥船进行自由振动频率的计算。直接简化计算方法参考CCS船体梁固有频率计算；三维有限元方法借助商用有限元软件，建立全船三维有限元模型，结合初期的总体质量分布，进行直接计算。论文旨在寻求适合于挖泥船类的船体梁固有频率估算方法，以及探讨随着船舶大型化和高强度钢的大量使用而可能引发的超大型耙吸挖泥船的船体波激振动问题。[关键词]自由振动；有效质量；有效刚度；波

2、激振动[中图分类号]U661．44[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2014)03—0001—06StudyonfreevibrationofultralargetrailingsuctionhopperdredgerSUNXue·-rongQIAOGuo—·rui(MarineDesign＆ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Thepapercalculatesthefreevibrationfrequency

3、ofanultralargetrailingsuctionhopperdredgerbythedirectsimplifiedcalculationmethodand3Dfiniteelementmethod．ThedirectsimplifiedcalculationmethodisbasedontheCCScalculationofthenaturalfrequencyofhullgirders．The3Dflniteelementmethodbuildsthe3Dfiniteelementmo

4、delofthehullbythecommercialfiniteelementSOftwareanddirectlycarriesoutcalculationcombinedwiththeelementaryoveral1massdistribution．TheaimofthisPaDeristoseekappropriateestimationmethodaboutfreevibrationfrequencyofthegirdersofdredgers，andstudythespringingo

5、fultralargedredgersduetothetrendofmacro—scalevesselsandheavyusageofhighstrengthstee1．Keywords：freevibration；efectivemass；effectivestifness；springing引言大型化以及高强度钢的普遍使用，随之而来的船舶总体性能、刚度与强度等问题也就成为研发设舱容在8000m以上的大型耙吸船最早出计的重要课题。现于2O世纪6O年代的后期。1994年，第一艘本文以我院自主研究开发

6、的38000m耙吸挖17000m超大型耙吸挖泥船的诞生，标志着耙吸泥船为基础，以直接简化计算和有限元方法进行船挖泥船已朝着超大型化发展。随着耙吸挖泥船的体梁1阶和2阶垂向自由振动的预报，旨在通过借【收稿日期]2014—01一O3[作者简介J孙雪荣(1980一)，女，硕士，高级工程师，研究方向：船舶结构强度分析及振动噪声。l簪。。¨¨誊誊'一一暖嘲曲—l茕等超大型耙吸挖泥船的自由振动分析2．2．1ab由表3确定表3系数a6节点数i系数油船干货船散货船矿砂船a2v0．477×100．437x100．38

7、3×100．515×10i=2b20-3710．3270．4080．263a3v1．29×100．69×1O0．775×101．123×10i=3b3v0．2381．2080．7820．4422．2．2K由式(2)、式(3)确定式(6)中的k是不同种类桥楼的系数。当2节点振动：K=0．90+O．10C(2)桥楼为上层建筑时，k=1．0；当桥楼为甲板室时，3节点振动：K=0．85+0．15C6(3)七=0．95。式中：为方型系数。x1、X2、X3分别为：2．2．3E由式(4)、式(5)确定争，争，：争

8、。2节点振动：E=D／D(4)2．2．4△曲式(7)确定3节点振动：E=1．0(5)△=△(I+T)(7)式中：D为相当型深，ITI；由式(6)确定。式中：△为船舶排水量，t；为附连水系数，可由=、／D(1-x1)+0．85kD1(l—-2)+0．67kD22(x2-x3)+0．54kD32x3式(8)确定。(6)tr=(o．2+了1·B)(C6+0．15)(8)式中：L、D、L2、D：、L3、D。分别是各层桥楼长式中：d为平均吃水，ITI；B为船宽，1TI；为方度及