基于水弹性力学的SWATH船结构振动与噪声分析
2013-12-13叶永林吴有生邹明松倪其军
船舶力学 2013年4期
叶永林,吴有生,邹明松,倪其军
(中国船舶科学研究中心,江苏 无锡214082)
1 引 言
小水线面双体船(SWATH)具有独特的水动力船型,其耐波性能非常优秀,适合作为远洋科学考察的平台。在海洋环境中航行时,波浪和船上机械设备均会引起船体振动,包括总体振动与局部振动,需要引起足够的重视。过大的振动会导致局部结构的疲劳失效、设备故障,以及影响乘员的舒适性[1]。且如果作为海洋科学考察船,过大的振动会影响船上的试验,同时产生的结构噪声,也会影响到其声学测量系统的性能。
水弹性力学分析方法[2-3],是把流场和结构的运动与变形作为一个完整的系统来进行分析。可应用解决的问题涉及各类船舶结构在波浪激励、砰击与甲板上浪下的稳态和瞬态响应;海洋工程结构物的运动、外载荷、承载能力、波激振动、疲劳、可靠性与安全性的评估[4-5];水中结构在流场中的振动与噪声辐射[6]、水翼的颤振、水下爆炸及快速运动结构出入水的瞬时冲击响应;各类薄壁储液结构和容器的晃荡、管道或管群的涡激振动等。
本文采用线性三维水弹性理论,对波浪中船体在机械激励下的强迫振动特性与水下噪声进行了分析。对于结构振动,文献[7]尝试了采用水弹性力学方法进行计算零航速工况时的局部振动。分析可以采用文献[8]所介绍的软件。本文预报了航行工况的振动响应,包括下潜体与工作甲板的结构振动响应。结果与实船测试结果进行了比较,结果表明该预报方法合理、可行。……
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