王永胜，张京伟，吴崇健，吴声敏

(中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064)

0 引言

管路支架是船舶管路系统的一个重要组成部分。在1艘船舶中，管路支架的数量较大且种类较多。在对管路系统进行动力学分析时，如果对管路支架进行实体建模，会使计算成本过大。Lennart G.Jansson和LING Fu-zeng在文献 ［3］中指出，在以往的工程经验中，对支架的建模和计算往往占据了整个管道系统分析预算的1/3。由此可以看出，建立合适的管路支架模型对于实际工程的重要意义。文中还总结了目前常用到的3种支架模型尝试:①把支架总体看成刚性约束;②把支架看成弹性约束;③在满足某种标准时看成刚性约束，而其他情况下就要考虑其弹性因素。其中把支架看成弹性约束时，往往是采用单自由度弹簧和阻尼来代替，而忽视了支架本身质量的影响。本文将首先对船舶中较常见的管路支架进行频域分析，然后在此基础上提出二自由度简化模型。

1 管路支架的频域特性分析

1.1 研究对象

由于管路支架的种类较多，这里选用1种船舶中较常见的管道之间为55 mm的马脚型管路支架作为研究对象。这种管路支架根据橡胶材料和卡箍的关系又可分为2类:一类是橡胶与卡箍相互独立;另一类即橡胶与卡箍黏接在一起或卡箍包裹在橡胶里面，参见图1。

图1 2种类型的马脚型管路支架结构Fig.1 Schematic diagram of two kinds of piping supports

图1中的2种管路支架有个共同点，即由多个构件组成，构件与构件之间存在着接触关系，整个结构通过螺栓预紧来实现紧固。……