以N503型半潛式支持平臺(tái)為對(duì)象,在循環(huán)水槽中開展推進(jìn)器縮比模型脈動(dòng)壓力試驗(yàn),利用相似關(guān)系換算得到平臺(tái)推進(jìn)器作用在船體結(jié)構(gòu)上的脈動(dòng)壓力。采用有限元法建立平臺(tái)的實(shí)尺度模型,計(jì)算前5階推進(jìn)器脈動(dòng)壓力對(duì)上層建筑振動(dòng)的影響,并與平臺(tái)中其他主要設(shè)備引起的上層建筑振動(dòng)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:航行狀態(tài)下推進(jìn)器引起的脈動(dòng)壓力遠(yuǎn)大于動(dòng)力定位狀態(tài)。在動(dòng)力定位狀態(tài)下,上層建筑中的振動(dòng)加速度隨著葉頻階數(shù)增加而逐漸降低,推進(jìn)器輸出功率與結(jié)構(gòu)振動(dòng)成正比。推進(jìn)器脈動(dòng)壓力引起的振動(dòng)集中在葉頻線譜上,引起的上層建筑的振動(dòng)總級(jí)與空調(diào)機(jī)組相當(dāng)。在50Hz以下頻段,應(yīng)首先考慮主機(jī)和推進(jìn)電機(jī)的振動(dòng)控制,當(dāng)高于該頻率時(shí)應(yīng)考慮上層建筑中空調(diào)機(jī)組的振動(dòng)控制。

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圖1 N503平臺(tái)

N503型半潛式支持平臺(tái)（簡(jiǎn)稱：“N503平臺(tái)”）定員500人，航速大于10kn，由中遠(yuǎn)船務(wù)（啟東）海洋工程有限公司建造，平臺(tái)如圖1所示，其主要參數(shù)信息如表1所示。采用殼單元和梁?jiǎn)卧⒃撈脚_(tái)的有限元模型，將甲板上的桁架結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)化為考慮慣性矩的質(zhì)量點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際設(shè)備的位置....

圖2 N503平臺(tái)有限元模型

采用殼單元和梁?jiǎn)卧⒃撈脚_(tái)的有限元模型，將甲板上的桁架結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)化為考慮慣性矩的質(zhì)量點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際設(shè)備的位置和安裝方式連接到結(jié)構(gòu)模型上，忽略甲板敷料、浮動(dòng)甲板等舾裝材料，建立的模型如圖2所示。根據(jù)平臺(tái)的質(zhì)量分布情況和重心位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)重量調(diào)整，再根據(jù)水線位置建立考慮流體耦合....

圖3 N503平臺(tái)結(jié)構(gòu)耦合計(jì)算模型

圖2N503平臺(tái)有限元模型采用設(shè)備的實(shí)測(cè)振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)作為輸入項(xiàng)，計(jì)算頻率范圍為5～112Hz，頻率間隔為1Hz。結(jié)構(gòu)材料為鋼，彈性模量取210GPa，泊松比取0.3，損耗因子取2%。

圖4 N503平臺(tái)推進(jìn)器布置圖

該平臺(tái)共有6組相同的全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，各推進(jìn)器獨(dú)立運(yùn)行，分別布置在平臺(tái)的浮筒下方，如圖4所示。試驗(yàn)時(shí)僅對(duì)其中1臺(tái)推進(jìn)器進(jìn)行測(cè)量，表2為對(duì)應(yīng)實(shí)船的3種工作狀態(tài)參數(shù)，表3為推進(jìn)器主要特征參數(shù)。2.2試驗(yàn)安裝及傳感器布置

本文編號(hào)：4021108