船舶上层建筑舱室振动灰色预测

　第19卷第1期　2006年3月

振　动　工　程　学　报

JournalofVibrationEngineering

Vol.19No.1Mar.2006

船舶上层建筑舱室振动灰色预测

姚熊亮,戴　伟,唐永生

1

1

2

(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.沪东中华造船集团,上海200129)

摘要:基于灰色系统理论,以5618箱集装箱船为母型船,利用灰关联分析法,分别确定了影响船舶上层建筑甲板平均振动和各甲板舱室振动的主要因素,采用非等间隔GM(1,1)建模的方法,分别建立上层建筑甲板平均振动模型和各甲板舱室相对于甲板平均振动的差值的模型,通过将两个模型的预测值求和来得到最终的上层建筑舱室振动预测值。应用此模型对4100箱集装箱船上层建筑舱室振动进行了预测,预测结果显示:用灰色预测方法对复杂的船舶上层建筑舱室的振动进行预测是可行的,不仅能考虑多个因素的影响,而且具有要求的样本少、预测快、精度较高等优点,尤其是在船舶开发设计的初期,较其它方法具有明显的优越性。关键词:甲板;灰关联分析;上层建筑;非等间隔模型;振动预测中图分类号:N941.5;U661.44　　文献标识码:

A　　文章编号:1004-4523(2006)01-0133-06

　　船舶舱室的振动不仅会导致某些结构的疲劳破坏,影响舱内各种仪器、设备功能的正常发挥,还会危害到居住在舱室里人的健康。所以,船舶设计者、船东对船舶舱室的振动一直有较高的关注和要求。但是由于船舶是一个复杂的系统,许多条件和情况难以确定和量化,所以船舶舱室的振动预测问题一直是工程上的难题。在以往的实践中,常运用模型近似方法进行动态系统的振动研究,计算方法主要以船梁理论或有限元法为基础

[2,3][1]

的,船体周围的舷外水、风、浪、流等也都对船体产生了不可忽略的影响。船舶上层建筑舱室振动的传播主要通过船体结构进行,而船体结构的复杂再加上局部结构的耦合作用使得船体振动的传播途径复杂且不易确定[4]。因此,船舶上层建筑舱室的振动源和传播振动的途径都具有典型的灰色特性。由此可见,用灰色预测方法对复杂的船舶上层建筑舱室的振动进行预测是可行的。

本文选取5618箱集装箱船(以下简称为TEU)为母型船建立灰色预测模型,应用该模型对4100TEU船上层建筑舱室的振动进行了预测。5618TEU船及4100TEU船的主尺度见表1。

表1　5618TEU船及4100TEU船的主尺度

5618TEU船

项目总长/m型宽/m型深/m设计吃水/m排水量/t

主尺度265.8040.3024.1012.0074077

振动实测时的主尺度265.8040.3024.107.2539243

4100TEU船主尺度251.932.219.311.067600.9

振动实测时的主尺度

251.932.219.36.0327000

。但是,这些方法

均需要以详细的船舶建造图纸及设备参数为基础,这只能在船舶的总体设计完成以后才能发现重大振动问题,也只能局部地解决部分问题,且费用高。自邓聚龙教授于1982年创立灰色系统理论以来,其研究和应用获得迅猛的发展,关联分析与灰色预测方法已广泛应用于经济、农业、工业、社会等领域,成功地解决了大量实际问题。本文提出的结合灰色关联分析,应用非等间隔灰色模型进行船舶上层建筑舱室振动预测的方法,可以在船舶设计初期的概念设计阶段,在仅有主尺度及总布置图,许多技术参数尚未确定的条件下,简便快捷地对舱室振动进行预测,进而给船舶的设计和建造提供帮助。

1　船舶上层建筑舱室振动的灰色特性

船舶的振动源多而且复杂,其中,主辅机的不平衡力和力矩、螺旋桨的激振力等,是引起船舶强迫振动的主要原因,这些力是周期性的或近似于周期性

2　船舶上层建筑舱室振动灰色关联分析

　　本节将通过计算关联系数和关联度,找出影响船舶上层建筑舱室振动的主要影响因素,为建立灰色模型做准备。设5618TEU船九层甲板各甲板

[5]

::

船舶上层建筑舱室振动灰色预测.doc下载

久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。