超大型半潜船甲板室局部振动设计研究

文章采用三维有限元分析技术对某半潜船甲板室局部振动情况进行模态分析预报,并结合本船主要相关激励源频率错开要求与半潜船型自身的结构布置特点,对甲板室结构进行设计研究,降低了本船甲板室局部振动风险。文章为类似船型甲板室结构动力学设计提供了基本流程与设计方法。     

超大型半潜船振动设计研究——甲板室总振动控制设计

采用三维有限元分析技术、依托项目船型进行四种不同设计方案的甲板室总体振动研究,从增加甲板室支撑刚度和剪切刚度出发,结合半潜船自身的结构布置特点,研究各方案对结构设计的影响及优缺点,为超大型半潜船的甲板室振动控制设计提供理论与技术支撑。     

40000dwt散货船设计阶段船体振动分析控制

在40 000 dwt灵便型散货船设计建造过程中,为了控制船体出现的有害振动,对船体总体振动、上层建筑总体振动及船体艉部局部结构进行了振动预报分析.对船体总体振动和上层建筑总体振动进行分析,避免与主机和螺旋桨激励发生共振;对于船舶艉部结构,重点关注上层建筑各层甲板工作和生活等重要区域的振动情况,采用结构有限元法分析各层甲板的振动特性,设计时通过调整局部结构刚度并保证一定频率储备来避免共振,为船体结构减振设计提供依据.本文给出了设计阶段船舶总体、上层建筑总体及局部结构振动计算分析方法和过程,可对船舶设计者提供有益的参考.     

海洋平台结构振动超标分析方法研究

针对某海洋平台甲板结构振动超标的问题,依次选取甲板板格、加筋板单元以及甲板板架为分析对象,研究了求解平台甲板板格、加筋板单元振动固有频率的解析方法以及板架结构振动固有频率的数值预报方法,对振动超标区的甲板结构振动固有频率进行了计算研究,并与试验结果对比。研究结果表明,平台甲板结构出现振动超标的主要原因是板架结构中加筋板单元的振动固有频率与激励频率重合引起的结构局部共振。所得计算方法和流程可应用于类似工程结构的振动预报和设计,具有一定的工程意义和研究价值。     

万吨级远洋测量船减振设计分析

本类型船舶对船体振动要求严格。本文通过船舶设计过程中的主机选型、主机与主船体配合减振设计、螺旋桨与主船体配合减振设计以及甲板室结构设计中减振措施的采用，并经理论计算和实船试航测试表明，本船的船体振动响应控制在任务书规定的“国际商船振动综合评价基准”（ＩＳＯ６９５４－１９８４Ｅ）限度内。     

某油船局部振动分析与优化研究

针对船舶设计建造过程中,经常遇到的局部振动问题,结合某油船的结构设计,利用软件,对选取的上层建筑甲板室、尾部结构和机舱等部位的局部结构进行了固有频率的计算,并针对其中出现的频率储备不足等问题,进行了分析和优化研究,通过选择合理的加强方式,提高油船局部结构的固有频率,满足了相应频率储备要求,最终保证了实船良好的振动性能。设计过程中获得的经验和结论,可作为其他项目设计的参考借鉴。     

2750 TEU集装箱船的局部振动评估

通过半解析法和有限元法对一艘2750TEU集装箱船进行了机舱、尾部及甲板室的局部振动预报,包括板格、筋和板架的首阶固有频率以及罗经甲板和舷侧板架的固有频率和振动模态。计算表明,2750TEU集装箱船的局部振动性能良好,满足亚临界动态设计的设计衡准。指出对采用低速机的船舶而言,用亚临界动态设计方法是可行的。     

带尾滑道船型艉部结构振动固有特性分析

船舶艉部振动是船舶结构局部振动的主要形式,特别是船舶尾部结构有特殊设备或采用特殊的结构型式,如带尾滑道小艇、直升机甲板等对避免艉部振动有较高要求的船型时,需进行结构振动预评估,加之再采用可调距螺旋桨推进方式,螺旋桨转速变化范围较大时,更容易产生共振风险,因此有必要在初步设计阶段进行船舶的动力学特性预报。针对某型带尾滑道以调距螺旋桨方式推进的船艉部结构分别建立了整体和局部的三维模型,进行了艉部结构振动分析。通过对比分析整体和局部模型的计算结果表明,采用局部结构模型,加以适当约束,可以获得与整体模型相近结构的固有属性;通过建立局部结构模型的方法来进行计算确定其所需的固有频率,能够大幅度提高分析的效率。     

半潜船振动控制设计

针对半潜船振动控制问题进行研究,分析总结半潜船船型特点及振动计算研究现状,阐述半潜船振动计算中重点关注的问题。梳理半潜船振动评估中主要关注的激励源,分别利用数值计算法以及有限元方法对半潜船总振动情况进行研究。对半潜船生活楼区域结构整体振动情况及局部板架振动情况进行研究,通过强迫振动分析的方式进行生活楼区域结构的响应分析,并根据计算结果进行结构的优化设计。研究结果可为后续工程实践中的半潜船振动评估及结构设计提供借鉴。     

活动甲板室锁紧系统的设计与结构强度分析

针对使用气动减振装置的活动甲板室,提出一种航行锁紧系统的设计,用于大风浪或者航行状态下将活动甲板室与主船体进行刚性连接。结合一条使用该航行锁紧系统的大型自航绞吸挖泥船,阐述该锁紧系统的结构形式和工作方式等内容,并且对该系统各组成结构所承受的载荷进行分析,基于此对相应结构的强度进行有限元分析,证明该系统结构强度可以满足设计要求。研究结果对采用类似方法将甲板室与主船体进行连接的船舶设计工作具有一定参考价值,也为一些船型的开发提供新的思路。     

基于自适应进化策略的舰船甲板结构动力优化

舰船甲板结构是船体主要组成部分,它的动力性能影响到人员的舒适及船体安全,如果甲板振动过大,不仅会影响舒适性,甚至会导致甲板结构发生破坏,直接威胁船舶安全性.在舰船航行过程中,引起甲板振动的振源主要来自于螺旋桨和主机激励.本文基于自适应进化策略算法,考虑结构设计变量均为符合工程实际的离散变量,建立了适合对舰船甲板结构进行动力优化的方法,并针对某实船甲板出现有害振动问题,结合实船测量数据,对甲板动力特性进行了优化,得到减振结构修改措施.结果表明本文优化对于提高舰船的舒适性乃至安全性,有一定的实际意义和应用前景.     

泥浆泵舱顶部甲板减振研究

以某平台泥浆泵舱顶部甲板为研究对象，利用数值计算和振动测试结合的方法对其减振方案进行研究。设置两种泥浆泵运行工况，利用振动分析仪测量甲板上表面8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五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和测试结果吻合，验证数值模型可靠性。分析发现顶部甲板固有频率远离激励频率，结构振动属于强迫振动，主要由泥浆泵输出管系的管托固定在刚度较弱的顶部甲板纵骨引起。甲板振动速度不符合规范要求，因此提出两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，结果满足规范要求。研究结果为船体局部结构设计和减振设计提供参考。     

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。     

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...     

基于LabVIEW的船舶舱室甲板虚拟振动测量系统设计

针对船舶舱室甲板的结构振动特点,结合有关船舶舱室的甲板结构振动标准文件,运用于虚拟仪器环境软件LabVIEW系统,开发针对船舶舱室的甲板结构振动虚拟测量分析及评价系统.通过对实船舱室甲板的振动测试．对比分析该系统结果与传统模拟振动测试分析仪VA-10的测试结果,认为该虚拟测试系统具有较好的可靠性和较高的精度,能较好满足工程测试的需要。在此系统基础上可以扩展进行船舶结构的运行模态分析功能的搭建,成为航行振动评价及有害振动诊断的工具。     

具有内部甲板的环肋柱壳振动和声学试验分析

对具有内部甲板的环肋柱壳模型进行振动和声辐射试验。先将测量的壳体固有频率和振型与有限元计算值做对比,然后将测量的辐射声压值与理论计算值进行对比,证明了实验的正确性和准确性。结果表明,具有内部平台甲板的模型的振型更加丰富,并且甲板的有无使得模型的固有频率和振型差别都较大,增加内部甲板后激励壳体产生的辐射声压值比激励甲板的要大。     

横向围壁设置对大跨度双层甲板弯曲特性的影响分析

针对大跨度单层甲板横向弯曲刚度偏弱的特点,探讨在2层大跨度单层甲板之间设置若干横向围壁,使其形成大跨度双层箱型甲板,并采用结构有限元数值分析方法对其进行计算,讨论设置横向围壁对大跨度双层甲板弯曲特性的影响.文中给出横向围壁间距与大跨度双层甲板变形和应力的关系曲线,引入了用于横向围壁结构初步设计的横向围壁载荷与其间距关系的有效承载系数.研究结果表明:设置横向围壁的大跨度双层甲板,可解决大跨度单层甲板横向弯曲刚度偏弱的问题.     

轮载作用下的甲板结构设计

分析了舰船甲板轮载的特点,提出了基于许可永久变形准则的甲板结构设计方法,讨论服轮载和许可永久变形设计值,并利用有限元程序进行了甲板的非线性响应计算,在此基础上给出了轮载作用下设计图谱,最后给出了设计步骤和算例。     

1500吨级甲板驳改机动卤水运输船设计

本文仅介绍1500吨级甲板驳改半舱甲板机动卤水运输船设计的主要方面。其采用简单的双尾船型、充分利用原船结构布置的改造方法，经实践证明是一种经济实用、切实可行的方法。而甲板下沉改为液货舱底板与水平桁架形成整体，重量可降低，是值得进一步研究的半舱甲板液货船船型结构方式，可供同类船型技术改造参考。