沿海小型科考船的局部振動(dòng)數(shù)值模擬與實(shí)測(cè)研究.pdf

1、科學(xué)考察船作為海洋科學(xué)發(fā)展的重要舉措之一，在海洋探索和研究過程中有著十分重要的作用?？瓶即鶕?jù)研究要求可能需要長時(shí)間在海洋中航行，并執(zhí)行各種不同類型的海洋實(shí)驗(yàn)，同時(shí)需搭載各類測(cè)試儀器和設(shè)備。船舶振動(dòng)的問題對(duì)于科考船來說尤為突出，其不僅對(duì)船上的工作人員有影響，船上所搭載的儀器也會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)過大而出現(xiàn)測(cè)量精度太低的情況甚至導(dǎo)致壽命損耗。本文研究對(duì)象為沿海小型科學(xué)考察船，在對(duì)其振動(dòng)問題的研究過程中，建立了沿海小型科考船三維的全船有限元模型，模擬

2、研究沿海小型科考船的固有振動(dòng)性質(zhì)和局部強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)。
　　首先，科考船固有頻率的研究分析。利用軟件建立科考船全船三維模型，船體的自身重力可以通過三維模型的板單元與梁?jiǎn)卧M出來，船體附連水的質(zhì)量根據(jù)公式計(jì)算得出，并以質(zhì)量點(diǎn)的形式加載到三維模型上之后，進(jìn)行固有特性的計(jì)算，得到模型船體的多階固有頻率和固有振型。
　　其次，科考船強(qiáng)迫振動(dòng)的數(shù)值模擬。根據(jù)公式得出激振力的結(jié)果應(yīng)根據(jù)實(shí)際的激振大小和激振位置設(shè)置在到船體模型上，使用彈簧

3、約束作為船體振動(dòng)的邊界條件，阻尼值根據(jù)計(jì)算和查閱資料取得。對(duì)模型進(jìn)行瞬態(tài)的響應(yīng)分析，得到船體不同節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)加速度、振動(dòng)速度和振動(dòng)位移的三種結(jié)果的振動(dòng)有效值和時(shí)歷曲線。
　　而后，科考船振動(dòng)響應(yīng)的實(shí)海測(cè)試。對(duì)科考船進(jìn)行實(shí)船出海振動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)量船舶船尾、主甲板、上層建筑和船首等多個(gè)不同位點(diǎn)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，將實(shí)船實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬同樣位點(diǎn)的數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，分析誤差，判定數(shù)值分析的計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　最后，科考船局