船舶上层建筑整体纵向固有频率算法研究

将上层建筑视为弹性固定在主船体上的阶梯形变断面高腹梁,采用力学方法推导出了上层建筑整体纵向振动固有频率公式,推导中,仍将上层建筑整体纵向固有频率视为由下述两部分串联合成：上层建筑根部刚性固定在主船体上的剪弯振动固有频率fs;上层建筑根部弹性固定在主船体上的刚体转动固有频率fr.本文重点研究了上层建筑刚体转动固有频率算法。经实船振动测试,证明本文提出的算法是可行的。     

船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报方法研究

文章推导了船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报公式,将上层建筑整体纵向振动固有频率视为由上层建筑根部刚性固定在主船体上的剪弯振动固有频率和上层建筑根部弹性固定在主船体上的刚体回转振动固有频率两部分串联合成,重点研究了上层建筑刚体回转振动固有频率计算公式中等效刚性系数的取法,并对剪切振动固有频率计算公式进行了修正,给出了考虑弯曲振动影响的修正系数计算公式。采用三维有限元模型计算了6600TEU集装箱船、112000t油轮、35000t散货船、PANAMAX型油船、31000t散货船和12000t货船六条船的上层建筑整体纵向振动固有频率以及剪弯振动固有频率和刚体回转振动固有频率,并且得到了各条船的等效刚性系数,绘制了等效刚性系数曲线。以52000t大舱口货船为例,采用本文方法计算其上层建筑整体纵向振动固有频率,与实测值较为接近,证明文中提出的方法是可行的。     

基于支持向量机的船舶上层建筑纵向振动特性预报

根据支持向量机具有小样本学习、全局寻优和泛化能力强等特点,应用支持向量机对船舶上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测。通过对船舶上层建筑整体振动特性的分析,以23条船的船舶主尺度、上层建筑的层数、类型以及上层建筑各层的长度、宽度和高度作为支持向量机的输入数据,上层建筑整体纵向振动固有频率实测值作为支持向量机的输出数据,建立了船舶上层建筑整体纵向振动固有频率的非线性回归模型。应用此模型对5条船的上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测,预测值与实测值接近。这证明本文方法是可行的,为船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报提供了一种新思路。     

船舶上层建筑整体振动有限元建模方法研究

对船舶上层建筑整体振动有限元建模方法进行研究,讨论了不同计算模型、边界条件、附加水质量以及装载情况对上层建筑整体振动固有频率的影响.通过对76 000t油轮、110 000t油轮、8 000TEU级超大型集装箱船、174 000t散货船、30 000t散货船和11 800t散货船六条船的计算,对上层建筑整体振动有限元建模问题得到了一些有益的结论.     

船舶上层建筑重量重心对其固有频率的影响

在船舶设计、建造过程中及船舶建造完成后,有时上层建筑的固有频率与主机、螺旋桨的激励频率相接近。想要通过一些简单有效的手段对船舶进行修改,使上层建筑的固有频率避开激励源频率以避免共振。本文利用大型通用有限元分析软件Ansys,以某300,000吨级原油船为研究对象,对上层建筑的重量和重心高度如何影响上层建筑的首阶横向、纵向固有频率进行灵敏度分析,以求找到简单有效的、适于工程实际中改变船舶上层建筑固有频率的方法。     

船舶上层建筑整体吊装强度有限元分析

利用MSC.Nastran软件对105000DWT油船上层建筑吊装前(A甲板的围壁约束)以及整吊两种工况下结构在自重作用下的响应进行了有限元分析,合成得到了吊装引起的上层建筑的结构响应.计算分析表明文中提出的吊装方案可行,结构响应满足强度要求.通过有限元计算分析得到的有关结论可用于指导大型上层建筑吊装方案的设计及优化;根据结构响应的特点可提出合理有效的结构加强措施,保证整体吊装的顺利完成.     

大型船舶上层建筑整体吊装技术研究及应用

对大型船舶上层建筑整体吊装技术进行研究并实船应用。完成了上层建筑整体吊装对舾装完整性的要求,制定了整体吊装的工艺。对吊装过程中出现的强度及变形进行校核,制定了严格的起吊控制过程,阐述了整体吊装应用的效果。     

大型船舶上层建筑整体吊装方案有限元分析

针对某大型船舶上层建筑整体吊装拟定的3个吊装方案,利用MSC.Patran和MSC Nastran对结构在自重作用下的响应进行有限元分析,对得到的上层建筑应力和变形进行比较,选择最优方案。结果表明,吊点和吊钩的位置与数量均会对结构的应力和变形产生影响。研究结论对后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计具有较强的指导和借鉴意义。     

船舶上层建筑的整体吊装及有限元应用

介绍了有限元技术在某工程船上层建筑整体吊装实践中的成功应用,表明借助有限元分析技术可以准确地找出上层建筑整体吊装中结构强度的薄弱区域,验证加强方案的合理性、安全性,为制定科学的吊装工艺提供技术支持。同时对船舶建造中其他类似上层建筑整体或超大型分段的吊装均具有较强的指导和借鉴意义。     

集装箱船上层建筑结构优化研究

针对船舶上层建筑结构抗压性低的问题,提出集装箱船上层建筑结构优化研究。利用结构有限元理论,对船舶上层建筑的结构参数进行提取并优化,结合BP神经网络计算上层建筑的结构优化特征,在参数优化和结构特征计算的基础上,对上层建筑结构的尺寸、形状和拓扑进行优化,实现船舶上层建筑的结构优化过程。仿真实验结果表明,上层建筑结构优化方法能够提高集装箱船上层建筑的抗压性,具备有效性。     

舰船集成上层建筑技术介绍

隐身化是未来水面舰船的突出特征。集成上层建筑技术是舰船隐身最为直接有效的手段。本文阐述了舰船集成上层建筑技术的基本概念,并介绍国外相关技术研究的进展及实船使用情况。     

舰船上层建筑振动特性的数学模型设计

针对当前数学模型无法描述舰船上层建筑振动特性的变化规律,为了提高舰船上层建筑振动特性预测精度,设计一种蚁群优化算法和神经网络相结合的舰船上层建筑振动特性预测数学模型。首先对当前各种舰船上层建筑振动特性预测数学模型的优缺点进行阐述,然后采用神经网络对舰船上层建筑振动特性变化规律进行拟合,并采用蚁群优化算法确定神经网络相关参数,最后进行舰船上层建筑振动特性预测数学模型的性能测试。结果表明,蚁群优化算法和神经网络相结合的舰船上层建筑振动特性预测精度高,不仅预测误差远低于当前其他舰船上层建筑振动特性预测数学模型,而且预测效率也得到了改善,为解决舰船上层建筑振动特性预测问题提供了一种新的研究方法。     

舰船上层建筑结构动力响应的数学模型研究

传统的舰船上层建筑结构动力响应数学模型存在响应性能低的缺点,为此提出舰船上层建筑结构动力响应的数学模型研究。对舰船上层建筑结构的刚度、质量分布与阻尼进行计算,为动力响应数学模型的构建做准备,以上述准备条件为基础对舰船上层建筑结构动力放大系数进行求解,以得到的动力放大系数为依据采用数学公式对舰船上层建筑结构动力响应值进行计算,并对动力响应进行分析,实现了舰船上层建筑结构动力响应数学模型的构建。通过实验得到,构建的舰船上层建筑结构动力响应数学模型响应时间比传统模型快了271 ms,动力放大系数比传统模型增加了0.41,充分说明构建的舰船上层建筑结构动力响应数学模型具备更好的响应性能。     

数值计算在VLCC船上层建筑的振动特性研究

超大型原油船(VLCC)是一个国家非常重要的战略船舶,由于我国在VLCC船舶设计和制造方面起步较晚,与世界先进水平还有一定的差距。VLCC船舶的振动问题一直是船舶工业领域需要解决的重点,由于VLCC船舶的上层建筑质量大、体积大,与船舶产生的共振可能会引起严重的事故。本文针对这一问题,分别对VLCC和甲板上层建筑进行振动特性分析,重点研究了VLCC上层甲板的固有频率和振动变形,最后基于Ansys有限元仿真软件,对VLCC船舶的上层建筑进行振动特性仿真。     

浮箱载船下水总强度的简化分析方法

为保证浮箱载船下水过程中的结构安全,提出一种简化的弹性基础耦合梁力学模型,有效处理了船体一浮箱双梁间的刚度耦合以及浮箱大变形与流体力问的耦合两种作用,可以快速准确地预报下水过程中浮箱总纵弯矩、剪力以及支墩反力的大小和分布,进而实现浮箱总强度的校核.16400吨成品油/化学品船的下水实践证明了其理论的合理性和工程应用的可行性.     

某型测量船的船体总振动固有频率预报方法分析

以某型测量船为例,采用已有的多种方法对该船总振动固有频率进行预报,并将预报结果和实测值进行比较,分析说明了各种方法的特点。重点分析了影响迁移矩阵法计算精度的若干因素,提出了具体应用中需要关注的问题,对其他类型的舰船具有很好的借鉴作用。     

船舶上层建筑侧壁结构抗冲击性能评估方法研究

为解决常规建筑侧壁结构性能评估方法存在评估精确率较低的不足,提出了船舶上层建筑侧壁结构抗冲击性能评估方法研究。基于静载船舶侧壁结构极限承受能力的确定,对外界环境影响船舶侧壁结构受力进行计算分析,确定侧壁结构与冲量的关系,实现侧壁结构抗冲击性能的评估。试验数据表明,提出的抗冲击性能评估方法较常规评估方法,评估精确率提高47.75%,适合船舶上层建筑侧壁结构抗冲击性能评估。