本文關鍵詞：沿海小型科考船的局部振動數(shù)值模擬與實測研究

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【摘要】：科學考察船作為海洋科學發(fā)展的重要舉措之一,在海洋探索和研究過程中有著十分重要的作用�？瓶即鶕�(jù)研究要求可能需要長時間在海洋中航行,并執(zhí)行各種不同類型的海洋實驗,同時需搭載各類測試儀器和設備。船舶振動的問題對于科考船來說尤為突出,其不僅對船上的工作人員有影響,船上所搭載的儀器也會因為振動過大而出現(xiàn)測量精度太低的情況甚至導致壽命損耗。本文研究對象為沿海小型科學考察船,在對其振動問題的研究過程中,建立了沿海小型科考船三維的全船有限元模型,模擬研究沿海小型科考船的固有振動性質(zhì)和局部強迫振動響應。首先,科考船固有頻率的研究分析。利用軟件建立科考船全船三維模型,船體的自身重力可以通過三維模型的板單元與梁單元模擬出來,船體附連水的質(zhì)量根據(jù)公式計算得出,并以質(zhì)量點的形式加載到三維模型上之后,進行固有特性的計算,得到模型船體的多階固有頻率和固有振型。其次,科考船強迫振動的數(shù)值模擬。根據(jù)公式得出激振力的結(jié)果應根據(jù)實際的激振大小和激振位置設置在到船體模型上,使用彈簧約束作為船體振動的邊界條件,阻尼值根據(jù)計算和查閱資料取得。對模型進行瞬態(tài)的響應分析,得到船體不同節(jié)點的振動加速度、振動速度和振動位移的三種結(jié)果的振動有效值和時歷曲線。而后,科考船振動響應的實海測試。對科考船進行實船出海振動實驗測試,測量船舶船尾、主甲板、上層建筑和船首等多個不同位點的振動加速度數(shù)據(jù),將實船實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬同樣位點的數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進行對比分析,分析誤差,判定數(shù)值分析的計算結(jié)果的準確性。最后,科考船局部減振方法研究。根據(jù)強迫振動的計算結(jié)果和實船測試的測量結(jié)果的對比,在軟件模型中通過改變設備位置或者局部調(diào)整船體結(jié)構(gòu)等方法進行對其進行局部優(yōu)化,得到減小振動效果最優(yōu)的改進方案。
【關鍵詞】：科考船 局部振動 數(shù)值模擬 實船振動測試
【學位授予單位】：浙江海洋學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.81;U661.44
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-16
• 1.1 本文的研究背景和意義13
• 1.2 國內(nèi)外學者對船舶振動問題的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 船舶振動理論16-23
• 2.1 船舶總振動16-19
• 2.2 船舶強迫振動19-21
• 2.3 船體的局部振動21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第三章 沿海小型科考船局部振動特性分析23-47
• 3.1 全船模型23-27
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)模型23-24
• 3.1.2 模型質(zhì)量24-27
• 3.2 激振力的計算27-30
• 3.2.1 螺旋槳激振力的計算27-29
• 3.2.2 主機激振力29-30
• 3.3 阻尼與邊界條件30-31
• 3.3.1 阻尼的取值30
• 3.3.2 邊界條件30-31
• 3.4 科考船的固有頻率和振型31-32
• 3.5 強迫振動計算結(jié)果32-46
• 3.5.1 主機轉(zhuǎn)速為 1300rpm32-36
• 3.5.2 主機轉(zhuǎn)速為 1550rpm36-40
• 3.5.3 主機轉(zhuǎn)速為 1800rpm40-44
• 3.5.4 振動舒適度衡準44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 沿海小型科考船實海振動測試47-76
• 4.1 實船振動測試方案47-49
• 4.1.1 測試時船舶的吃水狀態(tài)和環(huán)境條件47
• 4.1.2 實船測試點的分布47-48
• 4.1.3 測試數(shù)據(jù)處理方法48-49
• 4.2 船舶振動實船測試結(jié)果49-75
• 4.2.1 主機轉(zhuǎn)速為 1300rpm時的比對49-57
• 4.2.2 主機轉(zhuǎn)速為 1550rpm時的比對57-66
• 4.2.3 主機轉(zhuǎn)速為 1800rpm下的比對66-75
• 4.3 本章小結(jié)75-76
• 第五章 沿海小型科考船局部減振方法研究76-84
• 5.1 振動性能改進76-83
• 5.2 本章小結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 研究總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻86-89
• 致謝89-90
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果90

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本文編號：874370