一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法技术

本发明专利技术公开了一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，包括：选取重力相似准则作为模型相似准则，确定模型相似比，并进行钢质试验模型的加工制作；在钢质试验模型上布置若干激振器，若干激振器分别对钢质试验模型的右侧片体的垂向、右侧片体的横向、右侧片体的扭转、左侧片体的垂向、左侧片体的横向和左侧片体的扭转等振动模式进行激振；在钢质试验模型上布置若干响应测点，若干响应测点分别布置于右侧片体沿船长方向的若干横剖面上、以及左侧片体沿船长方向的若干横剖面上。本发明专利技术通过模型相似理论分析，选取合理的模型相似准则，以保证较为真实地模拟船体的刚度和质量分布，进行钢质试验模型设计制作。

【技术实现步骤摘要】
一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法
本专利技术涉及小水线面双体船的
，尤其涉及一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法。
技术介绍
小水线面双体船船型特殊，船体结构形式较单体船和常规双体船复杂，小水线面双体船主船体是一“Π”形构架，潜体(包括左侧潜体和右侧潜体)具有压力筒体的受力特点；连接桥则是船舶斜浪航行时船体结构的薄弱环节；两侧狭长的支柱体是全船刚度薄弱，受力较大的船体构件。因此，小水线面双体船的总振动模态较常规船型复杂，除要考虑垂向振动、水平振动、扭转振动外，还需考虑横向振动、潜体和支柱体与连接桥之间不同步振动、以及各种振动模态的相互耦合。鉴于上述小水线面双体船的船型及结构特点，常规单体船的总振动模型试验方法无法适应于小水线面双体船，即原有的试验模型设计方法并不能准确获得小水线面双体船总振动特性，因此，如何确定小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，已成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，包括：步骤S1：选取重力相似准则作为模型相似准则，确定模型相似比，并进行钢质试验模型的加工制作；步骤S2：在所述钢质试验模型上布置若干激振器，若干所述激振器分别对所述钢质试验模型的右侧片体的垂向、右侧片体的横向、右侧片体的扭转、左侧片体的垂向、左侧片体的横向和左侧片体的扭转等振动模式进行激振；步骤S3：在所述钢质试验模型上布置若干响应测点，若干所述响应测点分别布置于所述右侧片体沿船长方向的若干横剖面上、以及所述左侧片体沿船长方向的若干横剖面上。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S2中，若干所述激振器的振动组合包括：右侧片体的垂向-左侧片体的垂向、右侧片体的垂向-左侧片体的横向、右侧片体的垂向-左侧片体的扭转、右侧片体的横向-左侧片体的垂向、右侧片体的横向-左侧片体的横向、右侧片体的横向-左侧片体的扭转、右侧片体的扭转-左侧片体的垂向、右侧片体的扭转-左侧片体的横向、右侧片体的扭转-左侧片体的扭转。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S2中，所述激振器布置于所述钢质试验模型的右侧潜体、左侧潜体和船体结构强力构件处，同时避开振型节点。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S2中，包括六台所述激振器。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S3中，每一所述横剖面上自下而上依次布置若干所述响应测点。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S3中，所述响应测点布置于所述钢质试验模型的右侧潜体底部、左侧潜体底部、右侧潜体舷侧、左侧潜体舷侧、支柱体和甲板结构强力构件交叉部位。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S3中，所述响应测点左右对称布置，同时避开振型节点。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，在所述步骤S3中，所述右侧片体和所述左侧片体分别至少设立五个所述横剖面。上述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，包括：若干加速度传感器，数据采集卡和计算机，其中，若干加速度传感器设置于若干所述响应测点处，若干所述加速度传感器分别与所述数据采集卡相连接，所述数据采集卡与所述计算机相连接。本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：(1)本专利技术提出试验船模的相似设计方法，通过模型相似理论分析，选取合理的模型相似准则，以保证较为真实地模拟船体的刚度和质量分布，进行钢质试验模型设计制作。(2)本专利技术为充分激励起小水线双体船各种总振动固有模态，结合小水线双体船船型特点，在潜体内部布放多个激振器，分析确定不同工况下激振器布放位置、激振方向及激振力幅值。(3)本专利技术为准确测得各阶主模态振型，在片体上沿船长方向位置的多个剖面上布置传感器，每个剖面上响应测点应布置在潜体、支柱体及甲板结构强力构件交叉处，左右对称布置，同时避开振型节点处。附图说明图1是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的船体典型横剖面示意图。图2是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的左侧潜体激振器布置示意图。图3是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的右侧潜体激振器布置示意图。图4是本专利技术的具有小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的船体纵向位置上响应测点布置示意图。图5是本专利技术的具有小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的典型剖面位置上响应测点布置示意图。附图中：11、右侧潜体；12、左侧潜体；2、支柱体；3、上船体；31、连接桥；32、舷台；4、上层建筑；51、右侧片体；52、左侧片体；6、激振器；7、响应测点。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。第一实施例：图1是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的船体典型横剖面示意图，图2是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的左侧潜体激振器布置示意图，图3是本专利技术的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的右侧潜体激振器布置示意图，图4是本专利技术的具有小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的船体纵向位置上响应测点布置示意图，图5是本专利技术的具有小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法的典型剖面位置上响应测点布置示意图，请参见图1至图5所示，示出了一种较佳实施例的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其中，小水线面双体船包括潜体，潜体包括右侧潜体11和左侧潜体12，右侧潜体11和左侧潜体12上分别设有支柱体2，支柱体2上设有上船体3，上船体3包括连接桥31和设置于连接桥31下端两侧的舷台32，两舷台分别与两支柱体2相连，上层建筑4设置于上船体3上，同时，小水线面双体船还可按左右进行划分为右侧片体51和左侧片体52，设计方法包括：步骤S1：选取重力相似准则作为模型相似准则，确定模型相似比，并进行钢质试验模型的加工制作；步骤S2：在钢质试验模型右侧潜体11和左侧潜体12内布置若干激振器6，若干激振器6分别对钢质试验模型的右侧片体51的垂向、右侧片体51的横向、右侧片体51的扭转、左侧片体52的垂向、左侧片体52的横向和左侧片体52的扭转等振动模式进行激振；步骤S3：在钢质试验模型上布置若干响应测点7，若干响应测点7分别布置于右侧片体51沿船长方向的若干横剖面上、以及左侧片体52沿船长方向的若干横剖面上。以上所述仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围。本专利技术在上述基础上还具有如下实施方式：本专利技术的进一步实施例中，请继续参见图1至图5所示，在步骤S1中，包括：综合考虑各影响因素，如船体主尺度、排水量、试验水池情况、运输吊装能力、船体振动特点、仪器安装等因素，最终以重力相似准则作为模型相似准则，确定合适的模型相似比。本专利技术的进一步实施例中，在步骤S2中，若干激振器6的振动组合包括：右侧片体51的垂向-左侧片体52的垂向、右侧片体51的垂向-左侧片体52的横向、右侧片体51的垂向-左侧片体52的扭转、右侧片体51的横向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其特征在于，包括：步骤S1：选取重力相似准则作为模型相似准则，确定模型相似比，并进行钢质试验模型的加工制作；步骤S2：在所述钢质试验模型上布置若干激振器，若干所述激振器分别对所述钢质试验模型的右侧片体的垂向、右侧片体的横向、右侧片体的扭转、左侧片体的垂向、左侧片体的横向和左侧片体的扭转进行激振；步骤S3：在所述钢质试验模型上布置若干响应测点，若干所述响应测点分别布置于所述右侧片体沿船长方向的若干横剖面上、以及所述左侧片体沿船长方向的若干横剖面上。

【技术特征摘要】
1.一种小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其特征在于，包括：步骤S1：选取重力相似准则作为模型相似准则，确定模型相似比，并进行钢质试验模型的加工制作；步骤S2：在所述钢质试验模型上布置若干激振器，若干所述激振器分别对所述钢质试验模型的右侧片体的垂向、右侧片体的横向、右侧片体的扭转、左侧片体的垂向、左侧片体的横向和左侧片体的扭转进行激振；步骤S3：在所述钢质试验模型上布置若干响应测点，若干所述响应测点分别布置于所述右侧片体沿船长方向的若干横剖面上、以及所述左侧片体沿船长方向的若干横剖面上。2.根据权利要求1所述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中，若干所述激振器的振动组合包括：右侧片体的垂向-左侧片体的垂向、右侧片体的垂向-左侧片体的横向、右侧片体的垂向-左侧片体的扭转、右侧片体的横向-左侧片体的垂向、右侧片体的横向-左侧片体的横向、右侧片体的横向-左侧片体的扭转、右侧片体的扭转-左侧片体的垂向、右侧片体的扭转-左侧片体的横向、右侧片体的扭转-左侧片体的扭转。3.根据权利要求1所述的小水线面双体船总振动钢质试验模型设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述激振器布置于所述钢质试验模型的右侧潜体、左侧潜体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，王显正，王慧彩，刘见华，王凡超，
申请(专利权)人：中国船舶工业集团公司第七零八研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31