686TEU集裝箱船振動模態(tài)研究.pdf

1、隨著航運市場對運力需求的不斷增長，船舶逐漸向大型化、快速化方向發(fā)展，船體結構的重量降低、剛度下降，致使船體振動問題愈來愈顯得突出，特別是大開口船舶。過大的振動會造成船體結構疲勞，影響船員以及乘客的身體健康，因此，在船舶的設計階段準確地預估船體結構振動的固有頻率及其影響因素，對避免船體共振現(xiàn)象具有重要的意義。為了提高船舶振動模態(tài)計算的精確性，論文分析了裝載工況、焊接殘余應力和附連水質量三個因素對船體振動固有頻率的影響和作用機理。具體如下:

2、
　　以686TEU集裝箱為研究對象，采用有限元方法，分析了裝載工況和焊接殘余應力對船體振動模態(tài)的影響。運用ANSYS軟件，采用自底向上的直接建模方法，建立了全船三維有限元模型。通過以集中質量單元分配到結構單元相應節(jié)點上虛擬為貨物質量的方法，分別計算了壓載到港和滿載出港兩種裝載工況下的船體振動模態(tài)值，對比分析了裝載工況因素對船體結構振動模態(tài)的影響。通過在船體大合攏縫部位施加焊縫單元，比較了不同殘余應力水平、有無焊接殘余應力的情況對

3、振動模態(tài)的影響。結果表明，裝載工況和焊后殘余應力分別通過改變振動參與質量和剛度的形式對船體結構的振動模態(tài)產生影響。
　　采用流固耦合的數(shù)值模擬方式，分析了附連水質量對船體振動模態(tài)的影響。分別采用MAXSURF軟件進行船體建模和ANSYS軟件的ICEM模塊進行網格劃分。然后在FLUENT模塊中完成流固耦合載荷計算，將計算數(shù)據導入WORKBENCH平臺中，模擬了不同裝載工況、不同船速時附連水對船體振動濕模態(tài)的影響。并與干模態(tài)計算結果進