針對全船振動分析中遇到的計算精度和計算成本之間的矛盾,提出等效建模法,即將全船分為等效簡化模型、非簡化部分和過渡部分進行建模。闡述等效建模法的原理并使用該方法建立某30萬噸FPSO全船有限元等效模型,通過分析得到該船主要振動模態(tài)的固有頻率并與激勵源輸出載荷頻率進行比較。最終得到結(jié)論,等效建模法可用于全船振動分析且具有降低計算成本的優(yōu)點,同時該30萬噸FPSO全船的主要振動模態(tài)在推進器激勵源作用下不存在共振風(fēng)險且振動響應(yīng)符合要求。 

【文章來源】：噪聲與振動控制. 2020,40(04)CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

FPSO區(qū)域示意圖

(5)使用過渡部分連接等效簡化部分和非簡化部分，形成完整的用于全船振動分析的FPSO全船等效有限元模型，F(xiàn)PSO全船等效有限元模型有60039個節(jié)點和129 004個網(wǎng)格，如圖2所示。從該FPSO全船等效有限元模型可知，F(xiàn)R 46至FR 108的等效簡化部分模型僅有3 424個節(jié)點、6 822個網(wǎng)格，而從FR 6至FR 38非簡化部分模型有個54 237個節(jié)點、118 023個網(wǎng)格�？缍冗_到44個肋位的非簡化部分模型的節(jié)點數(shù)和單元數(shù)分別為跨度為62個肋位的等效簡化模型的15.8倍和17.3倍，由此可以認為等效建模法達到了簡化模型、節(jié)約計算資源的目的。

對受振動激勵源影響較大的船艉生活樓區(qū)域和機械艙室區(qū)域進行振動響應(yīng)分析。以2.1節(jié)所述推進器額定扭矩為輸出載荷，應(yīng)用FPSO全船等效有限元模型進行全船振動響應(yīng)計算，得到該FPSO主要全船振動響應(yīng)。根據(jù)計算結(jié)果可知，生活樓區(qū)域和機械艙室區(qū)域的振動響應(yīng)遠大于貨艙區(qū)域和艏部泵艙區(qū)域，生活樓區(qū)域和機械艙室區(qū)域的振動響應(yīng)見圖4。根據(jù)計算結(jié)果可知，F(xiàn)PSO全船振動響應(yīng)的最大值為11.5 mm/s，位于生活樓居住艙室區(qū)域。根據(jù)式(10)可以得到基于時間平均的振動響應(yīng)值的有效值為4.5 mm/s，滿足ISO 6954-2000(E)中對船員居住艙室和工作艙室的要求。由此可得，30萬噸FPSO的生活樓區(qū)域和機械艙室區(qū)域的振動響應(yīng)均滿足ISO 6954-2000(E)振動標(biāo)準(zhǔn)的要求。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]我國船舶振動沖擊與噪聲研究近年進展[J]. 翁長儉.  中國造船. 2001(03)
[3]船舶防振減振技術(shù)的進展[J]. 郭日修,朱云翔.  振動與沖擊. 1993(03)

碩士論文
[1]船舶總振動特性研究[D]. 王顯正.大連理工大學(xué) 2006



本文編號：3309139