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第第55章章 船体局部振动船体局部振动 引言 局部振动： 船上各种局部结构的振动，包括梁、板、板格、加筋板和板 架架，，大到船舶的机舱大到船舶的机舱、、上层建筑以及整个尾部区域上层建筑以及整个尾部区域，，还有船还有船 舶设备(桅杆)、附体(艉轴架)等的振动。 局部振动与总振动的耦合局部振动与总振动的耦合：： 船体局部振动与船体总振动总是互相耦合并一起发生的。 局部振动系统有效参与质量远小于船体总振动质量，两者耦 合较小合较小。。 引言 局部振动的计算或预报： • 首要的、大量的工作一般是确定局部结构的模态特性，即确 定定固有频率固有频率和和固有振型固有振型。。 • 有时也要计算振动响应有时也要计算振动响应。。 • 分析的方法既可以采用分析的方法既可以采用解析的方法或近似的方法解析的方法或近似的方法，，也可以采用也可以采用 有限元的方法。对各种复杂的船体局部振动，有限元方法称为 当然的选择当然的选择。。 第5章：船体局部振动 第第第第一一讲讲讲讲：： 上层建筑的振动上层建筑的振动 第1讲：上层建筑的振动 上层建筑结构的整体体振动： 将上层建筑结构视为一个整体所发生的三种 【【11】】 振动模态振动模态：：纵向振动纵向振动、、横向振动横向振动和和扭转振动扭转振动。。 上层建筑振动 上层建筑结构的局部振动： 上层建筑范围内各层甲板结构上层建筑范围内各层甲板结构、、围壁结构和围壁结构和 舱壁结构的振动。 第1讲：上层建筑的振动 ① 采用艉楼的布置设计。 靠近船舶的两个主要振源(螺旋桨和主机)。 【2】 现代船舶的上层建筑现代船舶的上层建筑 ②② 为了减小驾驶盲区为了减小驾驶盲区，上层建筑往往上层建筑往往 设计的趋势和特点 设计的高而短。——纵向刚度偏低。 ③ 为了降低上层建筑舱室内的噪声污 染染，常采用将上层建筑与机舱棚常采用将上层建筑与机舱棚、烟囱烟囱 分离的形式。——整体纵向频率降低。 上层建筑的整体振动形式中上层建筑的整体振动形式中，，纵向振动是最受关注的纵向振动是最受关注的。。 第1讲：上层建筑的振动 【3】上层建筑纵向振动频率估算 • 在船舶设计的早期阶段，常通过简单的计算来估计上层建筑的固 有频率，以便错开其激励频率。 • 上层建筑整体纵向振动固有频率一般在6~15HZ 。 与高阶船体垂向总振动的模态会有一定程度的耦合，但是，在上 层建筑纵向振动频率估算时，可以不考虑它们之间的耦合作用。 第1讲：上层建筑的振动 1、简化的理论计算方法： • 理论和试验研究表明理论和试验研究表明，，影响上层建筑整体纵向固有频率的主要要影响上层建筑整体纵向固有频率的主要要 素是上层建筑的剪切和弯曲刚度、上层建筑的质量及其分布以 及及主船体对上层建筑的支撑刚度主船体对上层建筑的支撑刚度。。 第1讲：上层建筑的振动 1、简化的理论计算方法：P168-169 • 同时考虑纵向弯曲与剪切变形并存同时考虑纵向弯曲与剪切变形并存、、以及上层建筑后端支撑刚度以及上层建筑后端支撑刚度 的一种振动模式。 第1讲：上层建筑的振动 2、方案设计阶段的估算方法：P169-170 • 广渡智雪根据大量实船上层建筑的数据提出的如下近似估算法广渡智雪根