不对称双体船振动特性分析

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船体在主机、螺旋桨及波浪等激励作用下较容易发生共振,产生有害振动。为避免船体共振,首先要计算船舶总振动固有频率及振型,以作为选择主机类型和螺旋桨参数的依据,展开对双体船,特别是不对称双体船的振动特性研究有现实的工程背景和实际意义。目前,船舶总体自由振动计算常用的方法有三种:一是运用经验公式计算总振动固有频率;二是把船舶总体结构视为漂浮在水上的两端自由的变剖面梁,按迁移矩阵法或有限元方法将其离散为若干段(一般为20段),计算其固有频率及振型;三是把船体视为由板梁组合而成的空间结构,按三维有限元法对全船进行有限元离散,计算其固有频率及振型。本文以一艘不对称双体船为对象,分别采用三维有限元方法及经验公式法对其进行了船体总振动特性分析。有限元方法是根据实际船型,较真实的反映了实船结构的具体分布特征;本文还采用经验公式对该船的固有频率进行了计算,对比它们在建模过程中对结构刚度、质量的不同处理,以及计算所得固有频率结果的差异,分析了在双体船振动特性分析中有限元法与经验公式法的结果略有差距及其原因。经验公式法一般适用于设计初级的估算,该方法简单方便,但计算精度不高;有限元方法是根据实际船型,真实的体现了结构的具体分布特征,因而能够更为真实地模拟实际结构的振动。最后将本船计算结果与另一艘双体船计算结果进行了比较分析,得到不对称双体船这种特殊船型的特殊振动模态,并就其振动模态出现次序进行了比较分析,说明本次计算是比较合理的,为今后不对称双体船的振动特性分析计算提供了一些的参考。
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