42m拖網(wǎng)漁船的全船振動(dòng)分析.pdf

1、近幾年，隨著捕撈力度的加大，近海的魚資源逐漸減少，漁民為了獲得更多的魚貨就需要進(jìn)行遠(yuǎn)洋捕撈，這也提高了對漁船某些指標(biāo)的要求，其中一個(gè)重要指標(biāo)就是船體振動(dòng)。在以前的捕撈工作中，由于是近海捕撈持續(xù)的時(shí)間相對較短，船舶的振動(dòng)問題也就被忽略了，在進(jìn)行遠(yuǎn)洋捕撈時(shí)船舶航行時(shí)間較長，船上設(shè)備和船員長時(shí)間處在有害振動(dòng)的影響下，振動(dòng)問題也就較為突出了。本文以一艘42m拖網(wǎng)漁船為研究對象利用MSC.PATRAN/NASTRAN軟件建立全船三維有限元模型，并

2、對其進(jìn)行全船振動(dòng)分析。分析時(shí)取滿載返航和空載到港兩個(gè)工況。
　　首先，計(jì)算船體的固有特性。在進(jìn)行船舶振動(dòng)分析時(shí)需要考慮參與船舶振動(dòng)的有效質(zhì)量。在本文中，船體自身的質(zhì)量由三維模型的板單元和梁單元模擬，船上設(shè)備的質(zhì)量以質(zhì)量點(diǎn)的方式施加到設(shè)備相應(yīng)位置處，船上貨物的質(zhì)量根據(jù)《船體計(jì)算書》得到，并按照實(shí)際的分布位置施加到模型上，附連水的質(zhì)量根據(jù)CCS規(guī)范《船上振動(dòng)控制指南》中的公式計(jì)算得出，根據(jù)實(shí)際情況以質(zhì)量點(diǎn)的方式分布到模型上。然后對模型

3、進(jìn)行模態(tài)分析，得出船體的固有特性。另外，還分析了不考慮附連水質(zhì)量時(shí)船體固有頻率的變化趨勢。
　　其次，計(jì)算船體的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)。在計(jì)算船體的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)時(shí)需要計(jì)算激振力以及確定阻尼和邊界條件。激振力分為主機(jī)激振力、脈動(dòng)壓力和軸承力，其中主機(jī)激振力由《船舶振動(dòng)基礎(chǔ)與實(shí)用計(jì)算》中的公式計(jì)算得出，脈動(dòng)壓力和軸承力由《船上振動(dòng)控制指南》中的公式計(jì)算得出，并按照實(shí)際情況施加模型上。阻尼系數(shù)取0.03，邊界條件采用彈簧約束。然后對模型進(jìn)行瞬態(tài)響

4、應(yīng)分析得到船體振動(dòng)的加速度、速度和位移三種結(jié)果，取船體不同位置的點(diǎn)進(jìn)行分析。最后將分析結(jié)果與振動(dòng)衡準(zhǔn)進(jìn)行比較，并得出結(jié)論。同時(shí)分析了附連水質(zhì)量對船體強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)的影響。
　　第三，局部減振分析。在強(qiáng)迫振動(dòng)計(jì)算完成后，對模型局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。本文的修改措施主要包括船體結(jié)構(gòu)和機(jī)座兩部分:船體結(jié)構(gòu)修改措施包括機(jī)艙內(nèi)增加立柱和船尾處增加質(zhì)量;對機(jī)座進(jìn)行修改時(shí)借鑒了一篇參考文獻(xiàn)的修改方式。將修改后的船體進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析得到修改后的分析結(jié)果，