船體振動完整版本

船體振動船體振動/船體振動1簡述什么是共振現象,什么是拍振現象。當激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相等時，振幅不斷增大而趨于無窮的現象稱為共振。當激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相當接近，但并不相等，又會發(fā)生另一種現象，即系統(tǒng)的振幅時而增大，時而減小，該現象稱為拍振現象。2簡述什么是固有振型。在某一特定的初始條件下，系統(tǒng)的質量在振動時同時達到最大位移和同時通過平衡位置，或者系統(tǒng)的所有移動部分作同相位同頻率振動時，各質量的位移存在著特定的比例關系，它表示了振動的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為系統(tǒng)振動的固有振形。3簡述什么是主坐標，什么是主振動。在系統(tǒng)的每一個固有振動中只有一個獨立變量，因而表示一個固有振動只需要一個獨立坐標，描述固有振動的獨立變量稱為主坐標。在某一特定的初始條件下，系統(tǒng)的質量在振動時同時達到最大位移和同時通過平衡位置，或者系統(tǒng)的所有移動部分作同相位同頻率振動，這種振動即為主振動。寫出橫梁振動的質量正交條件，及并解釋其物理意義。物理意義：由于橫梁振動的所有主振動是彼此獨立的，因此一個主振動的慣性力對其他主振動的撓度不做功。簡述彈性體勢能形式的正交條件，并解釋其物理意義。物理意義：由于橫梁振動的所有主振動是彼此獨立的，因此一個主振動的彈性力對其他主振動的彈性變位上不做功。(3)簡述什么是動力放大系數，并分別給出單自由度系統(tǒng)有，無阻尼時動力放大系數公式。動力放大系數α是指動力所產生的最大動位移和將此動力的最大值視為靜力時所產生的靜位移的比值。無阻尼時，有阻尼時。(4)船體垂向振動附連水的計算公式為:;-水平振動附連水的計算公式為:。4通常將船體振動分為總振動和局部振動。5降低船體振動的主要原則是：低頻振動時要避免共振，高頻時要減小激振力。6附連水對船體振動影響主要分為重力，阻尼，慣性。7船體總振動的計算方法主要包括能量法，遷移矩陣法，有限元法。較簡便的方法是遷移矩陣法，較精確的方法是有限元法。8對于船舶總體或局部結構的強迫振動，其大小除和激振力大小有關外，還和結構本身的剛度（彎曲和剪切剛度），質量和阻尼有關。其中以剛度影響最大。9普通炸藥水中爆炸對船具有一定程度的破壞作用的因素有水中沖擊波，氣泡，二次壓力波。10螺旋槳引起的激振力主要包括軸頻激振力和葉頻激振力。機械部平衡引起的激振力主要包括機械靜力不平衡，機械動力不平衡，水動力不平衡。11螺旋槳葉頻激擾力主要包括表面力和軸承力。影響脈動壓力的主要因素是螺旋槳葉梢與艉殼板的間隙大小及螺旋槳的葉樹。12引起船體產生穩(wěn)態(tài)強迫振動的主要原因是螺旋槳和主機運轉時所引起的周期性的激振力。13減小激振力的傳遞主要包括減小柴油機激振力的傳遞和減小螺旋槳激振力的傳遞，減小螺旋槳的激振力的傳遞主要包括采用彈性艉軸管，設置螺旋槳吸振穴。14減小船體振動的結構措施主要包括上層建筑，艉部結構，機艙，其他局部結構等幾方面。15單層板的聲傳輸性質主要由隔板的剛度，阻尼，質量控制。16船舶主要水下噪聲源有機械噪聲，螺旋槳噪聲，水動力噪聲。17簡述船體振動的兩個主要研究內容。一是研究計算船體梁各種形式振動的主振動，也就是確定各種形式主振動的固有頻率和固有振型，以便設法避免共振。二是研究計算引起船體總振動的外界激振力（包括其頻率和數值），以及在已知外界激振力作用下船體梁的響應，以掌握整個船體梁的振動特性。18給出使用遷移矩陣法求解船體總振動時，原始數據的選取規(guī)則。取兩柱間長L為船梁的長度，一般等分為20段，l=L/20。各段內看作為均勻等直梁。每一梁段的剖面慣性矩取為該梁段兩端剖面慣性矩的算術平均值。分布質量為各梁段的船體本身質量（包括結構及載重）和附連水質量之和，船體本身的質量可按強度計算中的質量曲線求得。船梁的剪切等效面積取為各梁段兩端面積的平均值。梁段內剖面回轉半徑取為兩端站號剖面的回轉半徑之算術平均值。19解釋船體總振動及局部振動。船體總振動是指將船體視為一個整體的船舶總體振動。而船體局部振動是指組成船舶的各個局部結構構件或部件的振動。如梁，板，板架，桅桿，螺旋槳，軸包架，軸支架等的振動。20簡述船體梁振動的阻尼分類.船體梁振動的阻尼分為外阻尼和內阻尼兩類。外阻尼主要是指船體振動時水產生的阻尼（空氣阻尼一般可忽略）。內阻尼是指船體構件之間的摩擦引起的阻尼，材料的非彈性引起的遲滯阻尼和船舶所裝貨物之間的摩擦及貨物與船體之間的摩擦產生的阻尼。21簡述研究船體板架振動的主要規(guī)定？兩向梁的跨距應該取支撐梁與兩向梁中和軸交點間的距離。若板架位于兩艙壁之間，則板架的長度就等于艙壁的間距。計算主向梁和交叉構件剖面慣性矩時，附連帶板的寬度取為它們的間距或跨距的1/6，兩者之中取小者。在附連帶板寬度范圍內所有的縱向連續(xù)構件應包括在計算剖面內。計算中板架的分布質量和附連水質量屬于主向梁均布質量的一部分。22簡述螺旋槳激振力的分類以及產生的原因。螺旋槳引起的激振力可分為兩類：一類是頻軸激振力，即螺旋槳的激振頻率等于槳軸轉速的一階激振力，它是由螺旋槳的機械不平衡引起的；另一類則是激振頻率等于槳軸轉速n乘以槳葉數z或槳葉數倍數的高階激振力，稱為葉頻激振力或倍葉頻激振力，它是由螺旋槳在不均勻流場中工作引起的。23簡述柴油機激振力的分類以及產生的原因。柴油機運轉時產生的周期激振力主要有兩種：一是運動部件的慣性力產生的不平衡力和不平衡力矩，其幅值及頻率取決于運動部件的質量，發(fā)火順序，缸數，沖程數曲柄排列及轉速等；二是氣缸內氣體爆炸壓力產生的對氣缸側壁的側向壓力和傾覆力矩，其幅值及頻率取決于缸徑，工作壓力，曲柄連桿長度比，缸數和沖程數。24測量船體梁的垂向彎曲振動和水平彎曲振動時，測點如何布置？測點應選擇在船體中線或舷側主甲板或強力甲板剛性支點上（即甲板下為橫艙壁等剛性構件處），以防止甲板板架或板格的局部振動混入。25船體總振動測試時，測點應如何布置？在測量船體的振形時，布點的多少應根據具體情況而定，但在船長方向的測點數應足以能畫出船體的振形。同時，由于船首，尾兩點都處于振形的腹點，對總振動協調數據的確定特別重要，且測點應盡可能地靠近艏艉端點中心處，因此這兩點是必不可少的。當測量船體的扭轉振動時，測點應布置在船舷兩側甲板上的剛性支點處，且測點要對稱于船體縱中剖面布置。26簡述減小螺旋槳激勵可以從哪些方面入手進行考慮？螺旋槳與船體的間隙螺旋槳葉數螺距盤面比螺旋槳形狀使螺旋槳盤面內的伴流均勻化采用導流管螺旋槳27簡述船體振動的危害。1.振動及由振動引起的噪聲使船員和旅客感到不舒適，容易疲勞，工作效率降低，甚至影響身體健康；2.影響船上設備、儀表的正常工作，降低使用精度，縮短使用壽命；3振動易使高應力區(qū)的船體結構等出現裂縫或疲勞損壞；4.振動及其產生的噪聲對軍用艦只的作戰(zhàn)和隱蔽性能危害極大。28船長排水量確定后如何改變船體的固有頻率降低船體的振動？1改變船上載荷的分布來調整固有頻率，如將貨物移近振形節(jié)點，使固有頻率提高，而將壓載布置在振形的波腹上，將使固有頻率降低。2改變船體梁的剛性來調整固有頻率，如改變船體所使用的材料，可使船舶橫剖面慣性矩發(fā)生變化。3合理地設計上層建筑也可改變船體梁的剛性，如改甲板室為橋樓以增大剛性，采用彈性接頭，降低上層建筑參與總縱彎曲的程度以減小剛性等。29船體防振和減振的基本原理無論是船舶設計階段的防振還是營運船舶的減振，兩者都是通過改變結構的固有頻率或激振力頻率以避免共振，減小激振力的幅值與減小激振力的傳遞以降低強迫振動的程度，增加結構剛度和阻尼等方法來減小船體的振動。30船體振動測試的目的是什么？通過實船測量確定船體和局部結構的振動特性及其不良影響；通過實船測量確定船體振動的原因，以便采取必要的改進措施和檢驗已有減振措施的效果；實船測量校核理論計算方法的可靠性，并在此基礎上積累資料，為進一步修改振動的標準和計算方法提供依據。31噪聲從船舶一艙室向鄰近的其它艙室的傳播，可以有幾種途徑?空氣聲穿過隔壁，地板和天花板結構而傳播到相鄰房間；由機械振動或沖擊所引起的結構振動傳到鄰室，再由鄰室地板，墻等結構的振動作為二次聲源而引起的聲發(fā)射；完全通過空氣，例如通過開著的門窗，機艙蓋，通風管道等直接以空氣聲傳播。32敘述單層隔板的聲傳輸性質。聲波的頻率低于隔板的基頻時，這種低頻的傳輸（或傳輸損耗）主要由隔板的剛度來控制。此范圍內質量與阻尼并不重要。聲源頻率高于剛度控制范圍時，進入板的一系列固有頻率的區(qū)域（共振區(qū)）。這個范圍內隔板的傳輸能力主要取決于隔板的阻尼，稱為阻尼控制。板的一系列主要共振頻率以上，聲波頻率高于板的頻率，故為振動的質量控制區(qū)。此時，穿透隔壁聲的傳輸能力可由隔板的質量來予以控制。按照這樣的規(guī)律，一般從最低的固有頻率的2~3倍，一直增加到一個臨界fc為止。當頻率高到臨界頻率fc后，由于吻合效應，除了很少數聲能被隔板耗散外，大部分透射到另一側。高于臨界頻率后，板的剛度與阻尼又重新變得重要了，傳遞耗損又隨著頻率而增加，但比質量控制區(qū)的比率稍高（即按一個頻程約8~10db）的比率而增加。33結合你對船舶噪聲控制方法的了解，說說當前船舶噪聲主要采用的控制方法。聲源，傳播途徑和接受者是一個噪聲系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)，治理噪聲必須從這三方面來考慮。控制聲源噪聲的方法為：減少激振力的幅值，減少系統(tǒng)各部件對激振力的響應，改變工作條件等?？刂圃肼晜鞑ネ緩娇蓮穆曉春徒邮掌魑恢玫倪x擇，增加傳播距離，隔聲，吸聲，消聲等手段入手。對接收者采取防護措施，如讓工人佩戴個人防護用品可起到隔離噪聲的作用。