以N503型半潛式支持平臺為對象,在循環(huán)水槽中開展推進器縮比模型脈動壓力試驗,利用相似關系換算得到平臺推進器作用在船體結構上的脈動壓力。采用有限元法建立平臺的實尺度模型,計算前5階推進器脈動壓力對上層建筑振動的影響,并與平臺中其他主要設備引起的上層建筑振動進行對比。結果表明:航行狀態(tài)下推進器引起的脈動壓力遠大于動力定位狀態(tài)。在動力定位狀態(tài)下,上層建筑中的振動加速度隨著葉頻階數(shù)增加而逐漸降低,推進器輸出功率與結構振動成正比。推進器脈動壓力引起的振動集中在葉頻線譜上,引起的上層建筑的振動總級與空調機組相當。在50Hz以下頻段,應首先考慮主機和推進電機的振動控制,當高于該頻率時應考慮上層建筑中空調機組的振動控制。

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圖1 N503平臺

N503型半潛式支持平臺（簡稱：“N503平臺”）定員500人，航速大于10kn，由中遠船務（啟東）海洋工程有限公司建造，平臺如圖1所示，其主要參數(shù)信息如表1所示。采用殼單元和梁單元建立該平臺的有限元模型，將甲板上的桁架結構及機械設備簡化為考慮慣性矩的質量點，并根據(jù)實際設備的位置....

圖2 N503平臺有限元模型

采用殼單元和梁單元建立該平臺的有限元模型，將甲板上的桁架結構及機械設備簡化為考慮慣性矩的質量點，并根據(jù)實際設備的位置和安裝方式連接到結構模型上，忽略甲板敷料、浮動甲板等舾裝材料，建立的模型如圖2所示。根據(jù)平臺的質量分布情況和重心位置進行結構重量調整，再根據(jù)水線位置建立考慮流體耦合....

圖3 N503平臺結構耦合計算模型

圖2N503平臺有限元模型采用設備的實測振動加速度數(shù)據(jù)作為輸入項，計算頻率范圍為5～112Hz，頻率間隔為1Hz。結構材料為鋼，彈性模量取210GPa，泊松比取0.3，損耗因子取2%。

圖4 N503平臺推進器布置圖

該平臺共有6組相同的全回轉推進器，各推進器獨立運行，分別布置在平臺的浮筒下方，如圖4所示。試驗時僅對其中1臺推進器進行測量，表2為對應實船的3種工作狀態(tài)參數(shù)，表3為推進器主要特征參數(shù)。2.2試驗安裝及傳感器布置

本文編號：4021108