三體船振動附連水質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)與仿真研究.pdf

1、三體船作為一種新船型，其在興波阻力、耐波性和穩(wěn)性方面相對于單體船或雙體船具有明顯優(yōu)勢。而且三體船的構(gòu)造特點(diǎn)有利于形成寬闊的甲板面積，具有非常好的軍事用途，是未來航母的潛在船型。很多船舶在初期設(shè)計(jì)時(shí)沒有進(jìn)行振動預(yù)報(bào)，或者總振動固有頻率預(yù)報(bào)不太準(zhǔn)確，導(dǎo)致交船或航行時(shí)出現(xiàn)了有害振動，影響船舶的正常運(yùn)營。為了有效防止這種有害振動的產(chǎn)生，我們必須在船舶設(shè)計(jì)階段時(shí)對高速三體船的振動特性進(jìn)行比較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)，以便在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面及時(shí)采用適當(dāng)?shù)姆椒ê捅匾?/p>

2、措施來防止船體有害振動的發(fā)生。因此，深入研究三體船的振動特性是十分必要的。而在進(jìn)行船體振動預(yù)報(bào)的過程中，必須考慮附連水質(zhì)量的影響。
　　 本文首先用實(shí)驗(yàn)的方法研究片體與主體間距對于三圓柱體附連水質(zhì)量的影響，再利用大型通用有限元軟件MSC PATRAN/NASTRAN對三圓柱體進(jìn)行頻率響應(yīng)計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比，證明此種仿真方法的可靠性。從而用此方法來研究片體的前后位置對于三體船附連水質(zhì)量的影響。最后提出三體船垂向振動附連水質(zhì)量的

3、計(jì)算公式。
　　 研究的主要內(nèi)容如下：
　　 (1)研究片體與主體間距對于三圓柱體附連水質(zhì)量的影響。
　　 將三體船簡化為三圓柱體模型，通過激振器使其進(jìn)行垂向振動，通過測量力和加速度得出不同片體在不同間距下的附連水質(zhì)量。并歸納出由于主體與片體間距和片體的半寬比影響三體船附連水質(zhì)量的修正系數(shù)ψ。
　　 (2)驗(yàn)證用頻率響應(yīng)方法計(jì)算附連水質(zhì)量的可靠性。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕境叽缃⒎抡婺Ｐ?，用頻率

4、響應(yīng)方法分別計(jì)算了實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)工況，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了對比，驗(yàn)證了本文提出的仿真方法的可靠性。
　　 (3)研究片體的前后位置對于三體船附連水質(zhì)量的影響。
　　 用上述仿真方法對非等長的三圓柱體進(jìn)行頻率響應(yīng)計(jì)算，同時(shí)變化片體的前后位置，得到附連水質(zhì)量隨片體相對于主體的前后位置變化規(guī)律及影響系數(shù)ψ。
　　 (4)提出三體船垂向振動附連水質(zhì)量的計(jì)算公式。
　　 根據(jù)得到的片體與主體間的間距影響系數(shù)ψ和片體的位置