王燥春， 陶国君， 胡泉民

(沪东中华造船(集团)有限公司， 上海 200129)

0 引 言

某船基于加装作战系统的需求，增加了武器装备、通信和雷达等多种特种设备，改装排水量增加了约30%，船舶的状态发生了显著变化，为了解改装后船体的振动性能，需对船体总振动固有频率进行预报分析。

本文根据《水面舰艇结构设计计算方法》(以下简称“规范”)，采用迁移矩阵法对船舶在满载和空载状态下的振动固有频率和振型进行计算，并对特殊情况下的螺旋桨激振力进行船体强迫振动计算，对船体结构的振动响应进行理论预报，验证改装结构设计的合理性。计算得到船舶在满载和空载状态下垂向和水平的第一、第二和第三谐调固有频率，为加装设备的避振要求的确定提供参考。

1 主要激励源

引起船体振动的干扰力主要包括主机的一阶、二阶不平衡力矩及螺旋桨工作产生的一阶和叶频干扰力。

1.1 主机

目标船主机型号为MTU16V595T90，功率为3×4 320 kW，主机激励频率见表1。

表1 目标船主机激励频率

1.2 螺旋桨

目标船螺旋桨配置为3台4叶桨，相应激励频率见表2。

表2 目标船螺旋桨激励频率

2 原始数据的处理

迁移矩阵法是目前求解船体梁振动微分方程的几种近似方法之一，其基本原理是将船体视为一根空心的阶梯形变截面梁，理论上将该变截面梁划分为足够多的小段之后，每一段都可近似为等截面梁，因而可先对每一段等截面梁列出弯曲振动微分方程并求得其精确解，然后运用各段之间的变形连续条件和船体梁两端的边界条件求解船体梁的振动问题。……