針對全船振動(dòng)分析中遇到的計(jì)算精度和計(jì)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(jìn)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(dòng)模態(tài)的固有頻率并與激勵(lì)源輸出載荷頻率進(jìn)行比較。最終得到結(jié)論,等效建模法可用于全船振動(dòng)分析且具有降低計(jì)算成本的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)該30萬噸FPSO全船的主要振動(dòng)模態(tài)在推進(jìn)器激勵(lì)源作用下不存在共振風(fēng)險(xiǎn)且振動(dòng)響應(yīng)符合要求。 

【文章來源】：噪聲與振動(dòng)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(dòng)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(gè)節(jié)點(diǎn)和129 004個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)、6 822個(gè)網(wǎng)格，而從FR 6至FR 38非簡化部分模型有個(gè)54 237個(gè)節(jié)點(diǎn)、118 023個(gè)網(wǎng)格�？缍冗_(dá)到44個(gè)肋位的非簡化部分模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)和單元數(shù)分別為跨度為62個(gè)肋位的等效簡化模型的15.8倍和17.3倍，由此可以認(rèn)為等效建模法達(dá)到了簡化模型、節(jié)約計(jì)算資源的目的。

對受振動(dòng)激勵(lì)源影響較大的船艉生活樓區(qū)域和機(jī)械艙室區(qū)域進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析。以2.1節(jié)所述推進(jìn)器額定扭矩為輸出載荷，應(yīng)用FPSO全船等效有限元模型進(jìn)行全船振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算，得到該FPSO主要全船振動(dòng)響應(yīng)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，生活樓區(qū)域和機(jī)械艙室區(qū)域的振動(dòng)響應(yīng)遠(yuǎn)大于貨艙區(qū)域和艏部泵艙區(qū)域，生活樓區(qū)域和機(jī)械艙室區(qū)域的振動(dòng)響應(yīng)見圖4。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，F(xiàn)PSO全船振動(dòng)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(shí)間平均的振動(dòng)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(jī)械艙室區(qū)域的振動(dòng)響應(yīng)均滿足ISO 6954-2000(E)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]40萬噸礦砂船全船和局部振動(dòng)研究[J]. 張新偉,吳小康,陸利平.  中國造船. 2011(01)
[2]我國船舶振動(dòng)沖擊與噪聲研究近年進(jìn)展[J]. 翁長儉.  中國造船. 2001(03)
[3]船舶防振減振技術(shù)的進(jìn)展[J]. 郭日修,朱云翔.  振動(dòng)與沖擊. 1993(03)

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



本文編號(hào)：3309139