5000HP油田供应守护船振动问题分析和治理

介绍了5000HP油田供应守护船振动问题的分析和处理的实例。通过实船振动测试、结构固有频率计算,结合尾部螺旋桨脉动压力大小,逐步分析并查找出引起局部振动的主要原因,最后对船体结构上进行了有效的加强,在后续船的测试中获得了明显的减振效果。     

5000 HP油田供应守护船振动问题分析和治理

介绍了5000HP油田供应守护船振动问题的分析和处理的实例.通过实船振动测试、结构固有频率计算.结合尾部螺旋桨脉动压力大小,逐步分析并查找出引起局部振动的主要原因,最后对船体结构上进行了有效的加强,在后续船的测试中获得了明显的减振效果.     

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。     

某工程船艉部振动问题诊断及改进

某工程船试航时在恒转速低工况下艉部舵机舱存在异常局部振动现象,且振动频谱峰值并不对应机电设备主激励频率。为了诊断艉部振动的原因,在恒转速低工况下对艉部结构振动速度及螺旋桨脉动压力进行测量和分析。初步判断振动与螺旋桨桨叶相关,引起艉部较强振动的原因是恒转速小螺距工况下螺旋桨面空泡破裂,进而激发螺旋桨前2阶模态引起桨叶共振,然后通过桨轴传递给船体。改进建议是优化叶形以减小面空泡。该案例对船舶设计具有以下指导意义：螺旋桨设计时要考虑强度和刚度,尽量避免叶梢比刚度过低;对于调距桨,在螺旋桨0.7R～1.0R(R为螺旋桨半径)范围内螺距卸载要缓和,避免大幅度螺距卸载。     

某船螺旋桨唱音测试及处理分析方法

某船在航行试验期间,船尾舱附近区域存在异常声响的现象。根据实船海上航行尾部振动与噪声信号的测量以及对采集数据的处理分析,异常声音被诊断为螺旋桨唱音。对此,结合螺旋桨唱音的产生机理提出了消除方法,并对经过修整处理后的螺旋桨进行试验验证,结果表明措施合理有效。此实船测试分析方法可供船舶设计及修造人员参考。     

可调螺距螺旋桨螺距变化对轴系振动的影响

为了研究船舶可调螺距螺旋桨螺距变化对轴系结构振动的影响,本文以某集装箱船的推进轴系和螺旋桨为例,采用有限元分析方法对其进行流固耦合仿真,分析船舶尾轴的应力与变形、振动以及模态变化。研究结果表明,螺旋桨螺距改变螺旋桨周围水域的流线运动状态,使得其受力变形更加不均匀。随着螺旋桨螺距的逐渐增大,轴系固有频率减小;船舶尾轴在一些特定频率附近会产生较大的共振幅值。为提高尾轴使用寿命,尾轴激励应避免这些频率。在一定范围内,尾轴在22°左右的螺距角下更容易产生较大的振动,可通过合理调节螺距角,以避免出现共振现象。     

基于空泡数值模拟的船尾流激振动治理研究

应用CFD数值模拟技术对螺旋桨空泡及其脉动压力进行评估,为螺旋桨、船尾线型及附体的优化设计提供依据。针对一艘双桨船振动过高的问题,提出轴支架和螺旋桨优化设计的方案。经评估,优化后螺旋桨空泡性能得到显著改善,诱导的船尾脉动压力从10 kPa以上降低至3 kPa左右,船尾振动得到大幅降低,并得到了实船振动测试结果的验证。     

螺旋桨造型用微可调螺距板

作者在《造船技术》1984年第6期刊登的《螺旋桨造型用可调螺距板》一文中,对可调节螺距板的基本型即全可调螺距板作了简要介绍,本文对在生产上更具有实用价值的改进型——微可调螺距板作进一步说明,介绍微可调螺距板的具体设计步骤和方法、主要设计参数的选择、结构、组合金属泥芯与金属型桨毂垫高支架等。1.微可调螺距板主要参数主要参数见微可调螺距板计算表。表中     

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。     

船舶螺旋桨诱导的脉动压力和噪声的研究

随着人们对船舶振动和噪音问题的关注,对作为引起船舶振动和噪音源之一的螺旋桨的研究也愈来愈深入。本文从螺旋桨设计及船尾流场,包括附体设计等方面,研究降低螺旋桨诱导的脉动压力及船尾噪音的途径。     

船舶尾部流动与多个螺旋桨相互干扰的数值模拟

本文使用RANS方程，K－ε模型和螺旋桨升力面理论，通过力场模型将船舶尾部流动计算程序和螺旋桨性能预报计算程序耦合，用数值方法模拟了由多个螺旋桨驱动的船舶尾部流动的复杂结构和形态，初步探索了船尾流动与多个旋转螺旋桨之间的强烈相互作用。一个带四桨的船模作为数值例子。给出了计算结果并作了定性和定量的分析，与可用的试验结果作了比较，较为吻合。     

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。     

某高速客船艉部结构振动分析与控制

针对某高速客船试航中艉部结构振动过大问题,实船振动测试分析认为主要原因是由于螺旋桨发生空泡时产生的振动,由于优化船底流场、更换螺旋桨等措施都较难实现,决定采用在艉部区域采取局部结构加强,敷设阻尼减振材料,布置阻振质量以及消除振动短路等方法进行振动控制,实船测试表明,艉部结构振动速度降低11 mm/s以上,船舶的艉部结构振动问题得到了很好的解决。     

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。     

多用途船舱内集装箱尾部防振方法

常规防振方法应用于多用途船时,存在防振效果不理想的问题,为此提出多用途船舱内集装箱尾部防振方法。增大螺旋桨叶梢与船体壳板之间的间隙,改进船尾线型加装阻尼器,完成多用途船舱尾部的优化设计;结合减振环、减振垫的紧固设计,加装减振环、减振垫,优化船舱尾部集装箱紧固方式,实现多用途船舱内集装箱尾部的防振。试验数据表明,本文方法较常规防振方法,振动衰减幅度提高49.72%,适合多用途船舱内集装箱尾部防振。     

30000t散货船上层建筑有害振动的分析及评估

针对30000t散货船在试航时发生的上层建筑振动问题,通过一系列有限元计算和分析,结合实船考察以及对振动测试结果的分析,找出了以螺旋桨为主要的激振源,最终通过结构加强的措施使振动问题得以解决,并顺利交船。同时,对螺旋桨脉动压力较大的原因进行分析。并对今后船舶设计过程中如何避免由螺旋桨激振力引起的振动提出了解决方法和措施。     

舰船尾部振动研究的回顾

本文对四十多年来国内外船舶尾部振动的研究作了一个简要的回顾。内容涉及到螺旋桨激励力研究、尾部结构振动特性的研究及水弹性方法在舰船尾部振动分析中的应用，并对今后船舶尾部振动研究的发展方向提出了一些看法。     

可调螺距螺旋桨的特性分析

具体归纳了可调螺距螺旋桨的结构组成动作原理及其特性,并通过实例与定距桨进行了对比分析。总结出可调螺距螺旋桨在部分负荷下经济性好以及能有效提高船舶机动性和操纵性等优点及其实应用前景。     

基于振动测量的船舶首侧推振动特征及原因分析

为分析某船首侧推振动强烈原因,采用正负螺距交替增加方案,在锚泊状态下测量首侧推的振动数据。振动速度随着螺距角的增加而变大,当螺距小于70%时,振动速度在桨叶叶频处幅值最大,随着螺距继续增加,振动速度幅值转移至低于叶频区域。首侧推桨叶进流均匀度与桨叶空泡是引起振动的主要原因。因首侧推导臂增加了桨叶负螺距时进流的不均匀度,造成负螺距时振动强度大于正螺距;数值模拟结果显示,70%螺距时,桨叶叶梢区域存在明显空泡,随着螺距的增加,空泡逐渐向叶背区域扩展。根据振动测试分析结果,新设计船舶应优化设计进流条件,增加进流的均匀度。适当选取额定推力较大的侧推型号,以减小电机最大功率的桨叶螺距,降低空泡激励的振动。     

船尾桨前垂向整流鳍的减振机理研究及其应用

文章认为在船尾型线设计中若不考虑横剖线的UV度、各水线去流角大小等对船体振动的不利影响,很可能会导致艉部水流异常;螺旋桨盘面处非定常及分布不均匀的艉流将直接导致船体剧烈振动.针对发生了该类有害振动的船舶,介绍一种安装于船尾的垂向整流鳍.通过引用水动力不平衡导致螺旋桨激振力产生的基本原理,探讨垂向整流鳍整流使螺旋桨盘面处原艉流场发生有利改变的实质,揭示船尾桨前垂向整流鳍的减振机理.以实例说明该整流鳍在消除该类振动方面的突出效果.