超大型原油船结构振动问题研究

摘要

超大型原油船通常将上层建筑布置在船尾,靠近螺旋桨和主机这两个主要激励源，振动问题较突出。而近年来，超大型原油船尾部阶梯式结构设计的提出大大改变了船舶尾部的结构型式，使原本振动问题较为突出的尾部区域的固有特性发生了改变。因此，有必要对阶梯式尾部设计的超大型原油船的相关振动问题进行研究。本文主要研究了以下内容：
　　（1）.整船振动评估：针对阶梯式尾部设计的318000DWT超大型原油船，建立全船结构三维粗网格有限元模型，研究了粗网格模型对船舶刚度的影响以确定其在船舶振动分析过程中的可行性，分析了阶梯式尾部设计方案对全船振动特性的影响，并探讨了附连水质量对全船结构振动特性的影响。
　　（2）.子结构振动评估：选取螺旋桨叶频激振力和主机各阶力矩作为计算子结构响应的激励，针对不同的设计方案在这些激励下的响应进行对比分析，研究了上层建筑纵向一阶固有频率计算方法的差异，讨论了减小主机激励和改进翼桥结构的方法。
　　（3）.局部结构振动评估：根据亚临界动态设计准则，评估了318000DWT超大型原油船的局部结构，包括板格、板架和筋的基频，研究了亚临界动态设计衡准的规律和附连水质量对局部结构固有模态的影响。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景

1.2船体尾部结构振动问题研究现状

1.3本文研究重点

第2章 VLCC概述

2.1 VLCC主要参数

2.2 VLCC阶梯式尾部设计方案

第3章 整船振动评估分析

3.1 全船结构三维有限元粗网格模型

3.2 全船总振动固有频率计算结果

3.3 附连水质量对振动特性的影响

3.4 本章小结

第4章 子结构振动评估分析

4.1 船舶的主要激励

4.2 尾部及上层建筑振动响应预报

4.3上层建筑整体纵向一阶固有频率计算

4.4主机激励对上层建筑振动响应的影响

4.5关于翼桥结构改进的研究

4.6本章小结

第5章 局部结构振动评估

5.1板架、板格和筋结构基频评估

5.2关于上层建筑亚临界动态设计的研究

5.3附连水质量对局部结构振动的影响

5.4本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

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