主机拉撑特性对超大型集装箱船全船振动性能的影响研究

摘要

随着超大型集装箱船船用主机的大型化,针对主机液压拉撑,MAN公司开发了主动式和被动式两种的工作模式.为研究拉撑两种工作模式以及布置方式对船舶振动性能的影响,文中以某14500TEU集装箱船实船设计为研究对象,采用有限元数值预报方法,进行了全船结构振动分析研究.在计算过程中,主机模型和拉撑的模拟完全参照了主机厂家所提供的信息,并采用流固耦合方法添加附连水质量.计算了全船整体、上层建筑以及主机局部振动模态和频率,评估了螺旋桨、主机以及推力轴承三种主要激振源作用下的船体和主机机架的受迫振动响应,能够满足相关标准和指南要求.对四种主机拉撑布置和工作模式工况下的振动响应进行了计算,讨论了拉撑主动式和被动式两种工作模式以及有无拉撑布置设计的不同点,研究其对船体及主机机架的受迫振动响应影响机理.基于研究结果,提出在不同装载状态下通过主机拉撑的布置以及工作模式的合理切换,可以有效减小主机机架本身和船体结构的振动水平.这可能是种一可行的控制船舶结构振动水平工程实践思路.