基于数值模拟和实测的远洋渔船减振分析

发布时间：2020-07-27 16:45

【摘要】：船舶振动既可能导致船上各种设备的损害失灵,也可能造成局部结构的疲劳破坏,而引起的噪声还会对船上人员的身心健康产生影响,因此船舶的振动问题越来越受到重视。本文针对某远洋渔船在主机一定转速下会产生剧烈振动与间歇性轰鸣声的问题进行了分析。主要利用有限元计算和实船测试方法展开研究,提出船舶减振方案并进行验证。首先,进行全船的固有特性分析。利用相关有限元软件对远洋围网渔船的三维模型进行构建,考虑附连水质量和船上主要压载的质量,对该船进行模态分析,分析船舶整体结构的动力特性。其次,进行远洋渔船的强迫振动响应分析。首先对阻尼和边界条件进行选择,然后确定主要激励为螺旋桨的脉动压力、轴承力与主机的激振力,选取有代表性的节点进行瞬态响应计算,分析振动加速度特性,并将加速度的峰值与振动衡准加以比较分析。然后,进行远洋渔船的实船测试。选取不同测点,在不同主机转速下测试各点的振动加速度,并进行FFT变换分析,得到前十阶的加速度幅值及其频率,对其转速不同时的频率特性进行分析。分析结果表明,该船振动过大的主要原因为螺旋桨激励力。最后,进行远洋渔船的减振分析与验证。根据船舶振动的主要成因提出相应的减振措施,包括加装导流板和尾部结构加强,对减振改造后的船舶再次进行测量,与改造前结果对比发现该船的大幅振动得到了很好的控制,验证了减振方案的有效性。总之,本文通过数值模拟和振动测试方法,分析了船舶振动的主要成因,并对减振方案实施后的船舶进行测试及验证,为渔船振动分析提供重要的参考依据。
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U674.4
【图文】：

基于数值模拟和实测的远洋渔船减振分析由于在捕鱼的时候需要的航速较高，所以对主机功率的要求也比较一旦提升，必然会对船舶的振动造成影响。本文以一艘远洋围网渔图 1-1 所示，根据船员反映，当该船的主机达到一定转速时，船舶会产生间歇性的巨大轰鸣声及振动现象，因此需要对该船振动进行常振动的起因，并采取合理的措施对该远洋围网渔船进行合理的改

k~12kn图3-1 全船总布置图Fig 3.1 General layout of the ship本文使用有限元软件 MSC.Patran/Nastran 来建立全船的三维有限元模型，模型中主要使用的是板单元和梁单元，其中外板、甲板、舱壁及横向强构件的腹板使用板单元来模拟，横向和纵向的骨架则用梁单元来模拟，选取纵骨间距作为网格大小，节点数为 12185，单元数为 24058，有限元模型如图 3-2 所示。

图 3-2 有限元模型Fig 3.2 Finite element model质量进行振动分析时所需要加载的主要质量分为空船船舶自身的质的质量，主要包括装载货物、船上人员、食物备品和淡水燃油连水的质量，其中由于装载质量的不同，船舶的质量也会有所量质量为船体本身钢材的质量，根据相应资料建好船舶的有限元质量可以通过设置所需钢材密度等参数计算得出。的质量载的物品可以通过质量点的方式施加到相应的位置，其中燃油压载等质量可以根据有关资料得到，船上主要装载质量如表 3-3 所示。表 3-2 主要装载质量（t）

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本文编号：2772103