泥浆泵舱顶部甲板的减振研究

以某平台泥浆泵舱顶部甲板为研究对象,利用数值计算与振动测试相结合的方法对其减振方案进行研究。设置2种泥浆泵运行工况,利用振动分析仪测量甲板上表面4个高振动测点的振动速度。利用有限元方法建立顶部甲板模型,通过模态分析和谐响应分析得到顶部甲板的前5阶固有频率和各测点振动速度-转速曲线。振动响应数值计算结果与测试结果吻合,验证数值模型具有一定的可靠性。分析发现顶部甲板的固有频率远离激励频率,结构振动属于强迫振动,这主要是泥浆泵输出管系的管托固定在刚度较弱的顶部甲板纵骨上引起的。甲板振动速度不符合规范的要求,因此提出2种增加刚度的减振措施。通过谐响应分析重新计算测点的振动速度响应,结果满足规范的要求。     

泥浆泵舱甲板振动测试与控制

针对某自升式平台泥浆泵舱顶部甲板的局部振动问题,采用振动测试和和理论分析相结合方式分析振动原因,利用振动分析仪测试测点振动速度响应,通过速度响应曲线发现振动在整个激励频率范围内始终存在,并且速度响应随激励频率增加而增加,属于受迫振动,且不满足规范要求。分析发现泥浆泵振动通过管道传递至连接在刚度较弱的纵骨上的管托,从而引起甲板的振动,提出采用将连接在纵骨上的管托延长至强横梁上的改进方案,显著降低甲板振动,符合规范要求。     

4岛式半潜船的振动特性分析

4岛式半潜船的上层建筑处于边岛位置,结构瘦长且重心较高,虽提高了主甲板载货的空间利用率,但同时降低了上层建筑横向的刚度,在风浪及船上大型机械设备的激励下,易发生较大的横向振动,振动耦合性较强,影响上层建筑生活区的安全性和舒适性。对此,需在早期设计阶段对4岛式半潜船进行有限元分析。利用有限元方法,建立4岛式半潜船的三维数值模型,分析其振动的固有频率及模态,计算航行工况及定位工况下整船的速度响应,并优化上层建筑底部的强肘板。结果显示:4岛式半潜船振动的前6阶固有频率均可避开螺旋桨激励正常工况下的风险频率范围;在航行工况和定位工况下,上层建筑各甲板的速度加权值均符合船舶舒适性相关要求的标准限值;当加强上层建筑底部的肘板后,上层建筑各甲板横向的速度响应峰值可显著下降50%～60%,减振效果良好。为准确预报、优化4岛式半潜船的振动特性提供借鉴。     

32 500/34 300 DWT散货船舱室甲板结构振动性能预报及振动控制

本文以32500／34300DWT散货船为对象，采用三维有限元模型化处理进行了舱室甲板结构振动的性能研究，提出了计算模型的建立方法，并对其典型甲板进行了模态分析。通过激励分析和振动模态的比较，对结构进行改进以使其满足振动要求。叙述了目前工程上船舶舱室甲板结构设计振动控制的方法，为以后在减振措施研究方面，取得了有益的经验。     

不同阻尼情况下减振浮筏振动响应计算研究

提出一种计算减振浮筏系统振动响应的方法，建立浮筏系统力学模型，研究阻尼对系统响应的影响，并以一实际浮筏系统为例，分别使用振型叠加法与数值积分法计算了位移，速度响应及传递至基础的力、所得结果完全一致。     

209000t散货船上层建筑振动特性的数值计算与分析

以1艘209 000 DWT Newcastle-Max型散货船为例,采用有限元方法对其上层建筑的振动特性进行数值计算,建立整船三维模型和主机机架模型,运用PCL编程实现螺旋桨脉动压力的自动加载;采用等效力偶法加载主机不平衡力矩;应用边界元法求解附连水质量;运用模态叠加法求解结构的稳态简谐响应,获得上层建筑的自由振动固有频率和强迫振动速度响应值,并讨论桥翼设计形式对振动的影响,为上层建筑的减振设计提供理论依据。     

变刚度支撑对船舶轴系横向振动影响分析

为研究轴承水平和垂直变刚度对船舶轴系横向振动的影响,在ANSYS中建立船舶推力轴系有限元模型,通过模态分析和谐响应分析,研究了艉轴承2个共轭方向变刚度时,轴系的横向固有振动频率以及横向受迫振动情况。研究结果表明:随着轴承某一方向的刚度降低时,该方向上横向振动的固有频率也降低,尤其是低阶频率,对应的谐响应振幅也随之降低,这对轴系低阶横向振动影响较为突出。该结果对通过改变轴系支撑刚度来抑制轴系振动提供了理论支持。     

船体振动响应预报

利用有限元技术对船体总振动、上层建筑整体和各层甲板局部自由振动频率及上层建筑振动响应进行了预报。介绍了用于振动计算的单层甲板模型、尾部上层建筑模型、全船模型和简化全船模型及应用实例。研究了上层建筑和船体之间的耦合影响，并根据具体算例对各种模型化方法的效果进行了评价。     

船舶结构振动响应灵敏度分析

双层隔振系统已经大量地应用在舰船动力装置的减振降噪技术中，介绍了一种结构振动响应对双层隔振系统主要设计参数的灵敏度分析方法。首先利用有限元法分析在双层隔振系统设计状态下船舶结构的外表面振动速度响应，然后利用导出的灵敏度方程计算外表面振动速度响应对双层隔振系统设计变量的灵敏度，计算的灵敏度系数反映了设计参数的微小改变对其振动速度的影响，从而为结构的优化设计和模型修正提供理论基础，并为双层隔振系统的设计提供了有用的信息。     

在役海洋平台新增大型动设备引起的振动分析

针对在役海洋平台因新增动设备引起的振动问题，梳理了设备激励下的平台结构振动分析流程和评价准则。以某在役平台及其新增橇装透平发电机组为例，应用SACS和ANSYS软件建立数值仿真模型，进行结构模态和动响应分析，计算和评估橇装设备与平台结构的频率裕度，以及甲板在设备激励下的局部振动响应。结果表明：平台的结构频率储备和局部振动响应值分别满足ISO标准和CCS指南的要求。评估方法可为在役平台新增橇装动设备提供技术支持。     

基于TPA的管路振动贡献量分析

针对工程实际中管路振动贡献量难以定量分析的问题,引入传递路径分析法(TPA)。通过测量各路径的频率响应函数、各安装点和评估点的响应以及估算激励力,进行传递路径分析,进而得到设备与管路各自的贡献量。通过用某型海水泵进行实验,验证了该方法的准确性。实验结果表明,在40～200 Hz频段内,采用该方法得到的响应计算值与测量值误差小于3 dB,满足工程实际要求。     

新型深水工程勘察船振动预报分析

作为深水油田开发勘探装备的新型深水工程勘察船,结构设计必须充分考虑预防结构有害振动的产生,以满足深水勘察的作业要求。采用三维有限元整船建模,对新型深水工程勘察船进行了船体结构的振动计算分析,包括船体总振动、上层建筑、机舱、井架、桅杆、直升机平台等局部结构振动的固有频率计算以及总振动响应预报。分析计算结果对优化船体结构设计提供了必要的技术支撑。     

船艉结构三维有限元动力分析

以艉部结构为例，阐述对船体结构进行三维有限元动力分析的基本过程和关键技术。建立艉部结构三维有限元模型，使用Fluent软件计算螺旋桨脉动压力，采用Helmholtz方法计算附连水质量；为了消除局部模态的干扰，使用模态参与因子提取结构的整体模态；计算结构的固有频率、模态、速度和加速度等动力学参数。实例分析表明所采用的分析方法能够准确预报结构的振动特性。     

船用离心泵压力脉动与振动信号的相干分析研究

非定常流动是引起泵振动的主要因素之一,为了明确压力脉动与振动之间的关联关系,搭建了闭式实验系统,对一台船用离心泵进行压力脉动和振动的同步测量。基于快速傅里叶变换获得了各监测点压力脉动、基脚振动信号的频谱特性及功率谱特性;通过计算压力脉动信号与振动信号的相干函数,并通过比较不同测点的相干系数大小,分析了压力脉动对振动的贡献。结果表明,压力脉动与振动均在轴频、叶频及其高次谐波等离散频率下能量突出;不同频率下各测点的压力脉动对泵振动的影响存在差异,其中进口压力脉动在600-700Hz及900-1000Hz频段对振动影响最大;隔舌压力脉动在0-600Hz及700-900Hz频段对振动影响最大;出口压力脉动在轴频的高次谐波等个别频率处对振动有一定影响。相干分析可作为建立压力脉动与振动信号之间关联关系的一种有效手段,由此为进一步离心泵内部流场改善及减振提供参考。     

集装箱船结构动力学分析

以某3 100 TEU巴拿马型集装箱船为例,建立集装箱船体全船结构三维有限元动力学分析的计算模型,对船体结构进行实特征值、有阻尼瞬态响应的计算分析;采用Lanczos方法计算特征值;采用模态方法进行瞬态响应分析.分析结果表明,该船在运营过程中容易出现扭转振动,需要对驾驶甲板的侧翼结构进行修改设计,但其振动强度在总体上是...     

模糊-PID控制在绞吸船水下泥泵自动调速中的应用

绞吸挖泥船装驳施工中，操作人员频繁调节水下泥泵电机转速以稳定管路内泥浆流速。针对这一问题，采用模糊-PID技术设计水下泥泵电机自动调速控制系统。该控制方法以流速作为自变量，以泥泵转速作为因变量，并将吸入真空、泥泵机功率及泥浆浓度作为安保条件，可以保证在装驳施工过程中泥浆流速持续维持在设定区间内。实际应用表明，模糊-PID控制在水下泥泵调速过程中具有反应快速、控制精准、鲁棒性好等特点，具有较好的推广价值。     

船用新型雷达桅振动特性

应对某船的船体结构发生变化，设计新型雷达桅及两种加强方案。建立有限元模型，采用模态叠加法得到两种新方案的纵向和横向固有频率及振型，并与原方案进行谐响应分析。对比分析发现，新方案的振动响应较为理想，其结论可供同类型船舶设计时参考。     

高速船尾部喷水推进局部振动分析

针对高速船尾部采用喷水推进装置的局部振动问题，建立了船体尾部包含喷水推进泵的有限元模型。考虑附连水质量的影响，将船体尾部离散成甲板，底板，喷水推进泵，尾板等局部结构，采用规范经验公式估算以及有限元分析的方法分别对各局部结构的板、板格、板架进行固有频率计算，将其结果与轴频和叶频激励频率进行储备频率校核，判断尾部采用喷水推进装置在振动问题上是否满足规范标准，并为下一步的船体设计提供参考。     

散货船甲板室翼桥结构设计和振动分析

以某散货船甲板室的翼桥结构为研究目标,针对船型升级要求,提出4种不同的翼桥结构设计方案,采用有限元法计算不同方案下翼桥结构的固有频率与振动响应,与SMCR转速下主机缸频、螺旋桨叶频比较,验证是否避开机械设备工作频率,并从结构重量、固有频率,以及振动响应3个方面比较4个方案的性能参数,方案四比原方案重量有所减轻,结构固有...     

“通程”号超大型耙吸挖泥船开发设计

阐述了708研究所自主开发设计的国内第一艘超大型挖泥船,采用全通甲板,适用于深、远海作业;泥舱舱容达18374m3,最大挖深可达85m,为目前中国设计建造的最大舱容、最大挖深的深水疏浚工程船;疏浚设备(即:泥泵、水下泵、高压冲水泵等)采用全变频电力驱动,泥舱首次采用箱形泥门形式。