大型液化气船振动计算分析

船舶振动直接影响船体结构安全性和船员居住的舒适性,如何通过设计方案的改进降低实船振动响应,是一个急需解决的问题。应用有限元法,对某17万m3系列液化气(LNG)船总振动、上层建筑和机舱棚局部振动进行分析,并依据ISO 6954-1984/2000振动标准对该船的强迫振动进行详细评估。评估结果表明,大型LNG船在自主开发设计过程中,在保证设计质量的前提下,可通过改进设计方案来降低实船振动响应的烈度。     

基于实船航行试验的舰船总振动阻尼识别方法

针对当前缺少来自于实船试验的总振动阻尼数据的现状,研究一种基于实船航行振动试验数据进行总振动阻尼研究的测点布置和识别计算方法。清晰表述了＂模态共振响应＂和＂模态相邻振动响应＂的概念;分析了＂模态相邻振动响应＂、＂模态非共振响应＂和＂模态共振响应＂三者的比例规律,按该规律指导制定了某船航行总振动测试工况,使用该船航行总振动测试数据获得了该船的弯曲总振动阻尼数据。     

某长轴系滚装船的振动问题分析及解决实践

对某系列具有双主机、双可调桨及长轴系布置的大型货物滚装船的轴系、设备及上层建筑的有害振动问题进行调查，基于相关测试及轴系、船体振动计算分析结果，提出应用一种安装于轴系振动较大区域的轴向减振器（SAVD）来降低长轴系振动的方案及在上层建筑最底层甲板下方设计安装8根支柱来缓解舱室振动。通过航行试验验证：SAVD能有效降低长轴系纵向振动水平，轴系振动位移降低约70%；可调桨配油器（ODBOX）的纵向振动速度降低约65%；单独应用SAVD不能完全解决上层建筑振动问题，安装支柱对缓解上层建筑振动起主导作用。对该船振动问题及解决方案的剖析，可为相似问题研究及处理提供借鉴。     

27500 m~3 LEG船压缩机室振动故障诊断

针对LEG船压缩机室复杂结构的振动故障诊断困难的问题,采用多元化的诊断方法,通过模态分析进行结构共振初诊,通过振动试验和频谱分析确定激振力频段和来源,通过直接瞬态计算确定振动传播路径、传播范围、振型和振幅,从而进行故障确诊、提出减振方案。结果表明,用这种多元方法,可准确确定振源和传播途径,分析认为通过加强屋顶可以降低屋顶响应约50%、降低主甲板响应约20%。     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

论舰船操纵性辨识

本文主要讨论确定性船舶避碰自动化系统中的操纵性辨识部分。叙述了如何根据ＡＲＰＡ雷达输入的来船回波等信息，经雷达目标综合辨识系统，识别出来船的类型和船长。随后进入船舶尺度计算模块和船舶航海性能数据库，估算出部分船舶性能数据，随后进入操纵性计算模块，即可辨识出描述来船操纵性能的一阶线性响应方程或二阶非线性响应方程及速度方程。     

主机拉撑特性对超大型集装箱船全船振动性能的影响

针对主机液压拉撑2种工作模式和布置方式对船舶振动性能的影响问题,以某14 500 TEU集装箱船实船设计为研究对象,采用有限元数值预报方法,进行全船结构振动分析。对4种主机拉撑布置和工作模式工况下的振动响应进行计算,结果表明,在不同装载状态下,合理切换主机拉撑的布置以及工作模式,可以有效减小主机机架本身和船体结构的振动水平。     

振荡来流下柔性立管涡激振动响应特性试验研究

在顶部浮体的带动下,悬链线立管的动力响应会诱发其周围产生相对来流,而这种振荡来流将激励立管悬垂段产生“间歇性”的涡激振动。文章在海洋工程水池中对不同最大约化速度URmax、KC数组合下的振荡来流作用下的柔性立管开展模型试验研究,利用光纤应变片测量模型的涡激振动响应。结合模态分析与小波变换对试验数据进行分析,讨论并总结了最大约化速度URmax以及KC数对涡激振动位移幅值响应特性的影响规律。文中进一步分析发现振荡来流下的涡激振动响应还存在“迟滞”及“高阶谐频”现象。     

阿芙拉型成品油船的振动性能分析与实测响应对比

船体振动响应是影响船舶结构疲劳强度、机器和设备正常运行及船员正常生活工作的主要因素,适于在冰区航行的阿芙拉型油船对船体振动具有较高的要求。为全面评估该类型船的振动性能,采用有限元法对其在压载和满载工况下的振动情况进行分析,通过将部分结构的模拟速度响应值与实测结果相对比,验证计算方法的正确性。计算和实测结果表明,全船的振动性能良好,满足振动规范的要求。该研究可为后续船的振动控制提供参考。     

某型船推进轴系优化设计

以满足CCS关于回旋振动的要求为基础,提出了适合某型船的多种轴系布置方案,从轴承负荷和轴系强度方面进行了比较分析,得出轴系布置的初步优化方案。通过全面的校中、纵向振动和扭转振动计算对初步优化方案进行了进一步优化调整,最终实现该型船的推进轴系优化设计。     

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。     

超大型集装箱船上层建筑不同布置形式的动态特性研究

以某型10000 TEU集装箱船为例,针对不同上层建筑布置形式,采用有限元法进行全船的振动计算和评估,着重讨论了单岛式和双岛式上层建筑布置形式对船体和上层建筑本身固有频率、振动模态的影响,以及上层建筑在螺旋桨和主机激振力作用下的振动响应差异。该研究方法与结论对于实船设计有一定的借鉴意义。     

小水线面双体船砰击概率

为得到不同海况对小水线面双体船砰击概率的影响,基于势流理论中的Rankine面源法对该船的波浪砰击进行研究。通过挪威船级社(Det Norske Veritas,DNV)水动力软件SESAM的Wasim模块,预报该船在不同速度、不同海况下的短期运动响应,获得不同海况、不同速度下该船湿甲板的波浪砰击压力。研究7种海况下的不同吃水对砰击概率的影响,结果表明:该船的运动响应均随着航速的增加和海况的恶劣而增大;与航速相比,海况对双体船的运动响应影响较大。预报点离艏部越近,相对速度和相对运动值越大;该船的砰击概率随着海况的恶劣而增大,但当吃水增加时,砰击概率会减小。     

邮轮推进器舱与吊舱推进器耦合振动分析

针对采用吊舱推进器的邮轮建立4种尺度的有限元模型,各尺度模型均包含2种类型:A类以质量点模拟吊舱推进器,B类建立吊舱推进器的三维有限元模型。分别对两类有限元模型进行模态分析,通过比较固有频率来分析吊舱推进器与主船体的振动耦合效应。通过振动模态对比,确定结构动力学计算的最佳模型尺度范围,并在此基础上进行推进器舱振动响应分析。结果表明,在模型较大时,吊舱推进器对结构扭转振动耦合影响最大,而在计算模型范围较小时,其对水平振动耦合影响最大;垂向速度响应的最大值并没有出现在激励力正上方,而是位于2个吊舱推进器之间的船中区域。本文结论可为船体尾部振动优化分析与邮轮设计提供参考。     

基于l_1范数最小化的水下圆柱壳振动声辐射预报北大核心CSCD

基于模态叠加理论,将圆柱壳结构在流体中的响应以真空中振动模态形式展开,通过测点振动速度和模态矩阵建立以模态参与系数为未知量的欠定方程组。利用结构中低频段振动对应的模态参与系数的稀疏特性,采用l1范数最小化法求解基于测点振动所建立的欠定方程组,得到模态参与系数,从而重构结构振动速度场,最终采用边界元法进行声辐射预报。通过单层圆柱壳振动与声辐射实验结果和预报结果进行对比,验证了该预报方法的正确性。在此基础上,研究基于布置在内壳上的测点振动速度重构双层圆柱壳体结构振动和实现辐射噪声评估的可行性,并初步研究了测点数目和位置对预报精度的影响。     

基于l_1范数最小化的水下圆柱壳振动声辐射预报

基于模态叠加理论,将圆柱壳结构在流体中的响应以真空中振动模态形式展开,通过测点振动速度和模态矩阵建立以模态参与系数为未知量的欠定方程组。利用结构中低频段振动对应的模态参与系数的稀疏特性,采用l1范数最小化法求解基于测点振动所建立的欠定方程组,得到模态参与系数,从而重构结构振动速度场,最终采用边界元法进行声辐射预报。通过单层圆柱壳振动与声辐射实验结果和预报结果进行对比,验证了该预报方法的正确性。在此基础上,研究基于布置在内壳上的测点振动速度重构双层圆柱壳体结构振动和实现辐射噪声评估的可行性,并初步研究了测点数目和位置对预报精度的影响。     

高架索航行补给中船舶在波浪中的运动性能研究

采用三维势流理论计算高架索航行补给中两船在波浪中的运动响应,将船体周围流场速度势分解为波浪入射势、自身绕射势、相邻船体的存在产生的绕射势、自身辐射势和相邻船体运动产生的辐射势,通过源汇分布法进行求解;对高架索索道上的恒定张力在耦合方程中表示为高架索瞬时张力系数矩阵;求解两船体在规则渡中的联立运动方程可得两船的运动响应.通过计算结果与高架索航行补给中两船运动响应的试验结果进行比较,吻合良好,说明文中的计算方法是可行的,在此基础上,对不同高架索恒定张力和不同浪向角条件下的接受船运动幅值响应进行计算并讨论.最后得出结论.     

330工程自航冲砂船的模态分析和振动响应预报

船舶振动问题日趋重要,在设计阶段的振动模态分析和响应预报已成为船舶设计中的重要一环。本文是继[1]初次在船舶振动分析中应用两维有限元模型以及将 SAP5程序用于船舶振动分析后,进一步应用到特种工程船舶的一个探讨。本文分析了冲砂船前五谐调的模态,并将其结果和我国广泛应用的迁移矩阵法[2]以及近似算法的结果作了比较。此外,对螺旋桨     

基于动力吸振原理的船舶管路吸振装置设计及性能分析

本文针对船舶机舱管系的振动问题,提出一种基于动力吸振原理的吸振装置。该装置结合悬臂梁吸振器的特点,通过调谐吸振装置固有频率,降低管路振动传递强度,改变管路振动特性,使管系振动处于安全范围,从而实现振动的吸收。本文将吸振装置引入到某船机舱滑油管系的振动区域,并基于正交法思想对装置的结构参数和质量配置进行优化,分析装置的有效范围和布置方式。在此基础上,通过有限元数值仿真分析吸振装置的减振性能。数值结果显示,本文吸振装置可有效降低管系振动的强度,加速度插入损失可达23.5 dB左右。     

基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化

[目的]为研究三体船侧体布置对三体船运动性能的影响,[方法]基于蒙特卡洛方法和势流理论,提出一种三体船侧体布局对运动性能影响的优化方法,给出多目标的优化模型和计算技术。首先,采用蒙特卡洛方法选取方案,并用AQWA软件(势流理论)计算不同方案的运动响应;然后,通过比较各种方案的横摇、纵摇和升沉运动响应,选取这3个指标均小于原始船型的方案为优化方案。[结果]结果表明:在规则波中,侧体位于主体舯前位置可以减小三体船的运动响应,在不规则波中,可以减小三体船的横摇运动响应;在规则波中,增大侧体与主体之间的横向距离,可以同时减小三体船的横摇和纵摇运动响应。[结论]研究三体船侧体布局对运动的影响时,采用蒙特卡洛方法和势流理论相结合的优化方法可以提高计算效率并保证计算精度。