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.     

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.     

某集装箱船上层建筑振动控制方法

文中对某集装箱船上层建筑出现的振动问题进行模态分析,找出引起其振动的主要激励源,提出几种增强其刚度的振动控制方案,并将其计算频率结果与激励频率进行对比,采用避开激励频率的方法,给出了上层建筑振动控制的优化方案。经实船振动测试,优化方案的上层建筑振动响应有了显著减少,验证了振动控制方法的有效性。     

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。     

70000吨散装货船振动分析与实船测量

本文介绍了沪东造船厂开发建造的７００００ＤＷＴ巴拿马型散货船舶体与上层建筑振动研究情况。该船在设计阶段采用计算机程序进行了总振动和上层建筑振动频率预报，建成后在花鸟山附近海面进行了抛锚激振试验以确定船体和上层建筑实际共振频率。     

散货船的总振动模态计算和动力响应预报

针对某散货船建立一维梁模型和混合有限元模型。在总振动计算的基础上,对3种不同的螺旋桨激振力的施加方式进行比较研究,计算其尾部及上层建筑的强迫振动响应,最后根据船舶振动基准进行振动评价。计算结果表明,该散货船的振动特性良好,对该类型船舶的振动和响应预报具有一定的参考价值。     

散货船上层建筑振动的初步分析

上层建筑是船舶的重要组成部分,它所产生的有害振动会影响到船舶的安全,文章首先简要介绍了船体上层建筑振动的计算方法,然后建立了29 800 DWT散货船上层建筑的有限元模型,并采用不同网格密度进行了该结构的模态分析。计算结果和结论可为船舶上层建筑的可靠性设计方面提供参考。     

57 000DWT散货船上层建筑水下整体吊装工艺制定与有限元分析

针对57 000DWT散货船上层建筑水下整体吊装的特点,设计出初步的吊装方案,并对初步吊装方案进行优化设计。运用有限元软件MSC.Patran/Nastran对上层建筑整体吊装过程中的上层建筑和吊排进行详细的有限元分析,主要从应力和变形两个方面来判断吊装方案的可行性。计算结果显示优化后吊装方案满足安全要求,同时该方案还可以指导其他船舶上层建筑整体吊装。     

92500 DWT散货船上层建筑联吊方案设计

以92 500 DWT散货船上层建筑吊装方案为设计对象,针对该船厂上层建筑吊装必须由两台龙门吊联吊完成的实际状况,结合吊装条件及上层建筑结构特征进行上层建筑吊装方案设计。采用有限元方法对吊装载荷工况进行数值模拟,以验证吊装方案的可行性。     

64000载重吨散货船上层建筑总段吊装强度分析

针对64 000载重吨散货船上层建筑总段在吊装过程中可能出现强度不够的情况,应用有限元软件评估其实际吊装方案。该方案首先利用MSC. Patran软件建立64 000载重吨散货船上层建筑总段有限元模型,其次应用MSC. Nastran分析总段在整体吊装前和吊装时的结构响应,得到总段由吊装过程引起的结构响应。结果表明:上层建筑总段的结构强度满足吊装要求,证明吊装方案安全可行。     

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。     

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。     

53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计

介绍了53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计,在技术上,通过对上层建筑整体吊装过程中结构的静力有限元分析,由分析结果找到受力薄弱环节,对薄弱环节提出加强方案,并对加强后的上层建筑结构再次有限元分析校核强度,将加强后的上层建筑整体吊装,生产实践表明,上层建筑整体吊装工艺设计相当成功,对后续船舶上层建筑整体吊装和其它船舶实施上层建筑整体吊装具有较强的指导和借鉴意义.     

“集散两用”船型的船体中部上层建筑振动特性分析

运输船的大型化虽然满足了运输要求,但也使船舶需要考虑的建造因素增多,船舶振动就是需要考虑的因素之一。上层建筑作为船体结构的主要构成部分,关系到船员的日常作息还有相关的仪器设备,船舶的振动会影响到船员的休息和健康、会干扰仪器的正常工作,甚至会影响上层建筑构件的使用寿命。某新型“集散两用”船既可以用作集装箱船,还可以用作散货船,结构特殊,其中1个上层建筑位于船体中部、2个大货舱口之间,其受船舶振动影响的可能性更大。为了避免船舶振动对该新型“集散两用”船的船中上层建筑造成不良影响,有必要用有限元分析法对其船中上层建筑进行振动特性分析,并对振动过强的区域采用可行的解决方案,提高船舶的稳性。     

支线集装箱船上层建筑振动及海上加强方案

针对某支线集装箱船在试航过程中上层建筑振动超出许用标准的问题，基于实船振动测试结果及数值仿真有限元振动计算报告，在海上对该船上层建筑的振动原因进行现场分析的同时，结合船上结构形式、内舾装情况以及物料吊和救生艇等设备布置情况，提出切实可行的结构加强方案，在海上直接对上层建筑进行支柱加强。支柱加强后，上层建筑各位置的振动测试结果均满足规范要求，不仅避免了二次试航高额成本，而且也为船舶顺利交付提供了必要条件。     

含起重设备的船舶上层建筑吊装强度有限元分析

为准确计算船舶上层建筑吊装强度,采用MSC.Patran和MSC Nastran软件对175 000 t散货船上层建筑吊装建立整体结构有限元模型。采用含起重设备的有限元分析法计算上层建筑在吊装过程中的结构响应,并与直接约束法和惯性释放法进行对比分析,比较3种有限元分析法计算得到的应力、变形和吊点支反力情况,分析含起重设备的有限元分析法的准确性。结果表明,含起重设备的有限元分析法可对结构的应力、变形和吊点支反力进行较为准确的计算,优于直接约束法和惯性释放法。含起重设备的有限元分析法对船舶上层建筑吊装强度和吊装方案的评估具有一定的工程价值。     

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。     

支线型冷藏集装箱船振动特性研究

近年来,规范的更新和船东对舒适性要求的提升,船体振动问题愈来愈受到重视。本文采用有限元法从上层建筑整体纵向振动、船体梁总振动、局部结构振动3个方面对某型支线型冷藏集装箱船进行振动特性预报。针对不足的情况,提出改进方案,使振动水平能够满足相关标准的要求,探讨集装箱船早期设计阶段上层建筑整体纵向振动的预报方法。计算分析中获得的经验和结论,可供同类型船舶设计参考。     

基于SVM的大型集装箱船上层建筑振动预测方法

基于支持向量机,采用RBF核函数,以某集装箱船上层建筑舱室振动为训练样本,建立了集装箱船上层建筑舱室振动的非线性回归模型,对该船上层建筑部分舱室振动进行预测。通过对上层建筑振动特征的分析,构造转换系数,提高了模型的通用性,并应用此模型对另一艘集装箱船上层建筑舱室振动进行预测。预测结果表明:应用SVM非线性回归模型对大型集装箱船上层建筑舱室振动进行预测是可行的,预测效果较为理想。     

29000t散货船上层建筑振动特性预报

近年来，种类货船机舱布置在尾部，高耸而单薄的上层建筑就在机舱之上，螺旋桨脉动压力，主机干扰力激起的上层建筑剧烈振动的事故时有发生。为了在设计阶段对上层建筑振动特性进控制，本文应用上层建筑加船体梁的简化模型分析了２９０００ｔ散装货船上层建筑的振动，在设计阶段预报了该船上层建筑的振动特性，为改进设计提供了依据。计算结果得到ＤＮＶ的认可。与整船体离散模型（节点１００００以上，单元４００００之多）相比，该