船体振动学名词解释简答
船体振动知识点
船体振动知识点船体振动是指船舶在航行过程中因受到外力作用而产生的振动现象。
船体振动不仅会影响船舶的航行性能和安全性，还会对船员的工作环境产生一定的影响。
因此，了解船体振动的知识点对于船舶设计、航行和维护非常重要。
本文将介绍船体振动的几个主要知识点。
1.振动类型船体振动可以分为几种类型，包括纵向振动、横向振动和垂向振动。
纵向振动是指船舶在航行过程中沿着船体纵轴方向产生的振动；横向振动是指船舶在航行过程中沿着船体横轴方向产生的振动；垂向振动是指船舶在航行过程中沿着船体垂直方向产生的振动。
不同类型的振动会对船舶产生不同的影响。
2.振动原因船体振动的原因主要有以下几个方面。
首先，船舶在航行过程中会受到外界水流的作用，从而产生一定的水动力振动。
其次，船舶的推进装置和船体之间的耦合效应也会引起振动。
此外，船舶载货时的不平衡也会导致船体振动。
了解振动的原因是预防和减少振动的关键。
3.振动影响船体振动对船舶和船员都会产生一定的影响。
首先，振动会影响船舶的航行性能，包括船速和操纵性。
振动还会对船舶的结构安全性产生影响，可能引起船体的疲劳破坏和结构松动。
此外，振动还会对船员的工作环境产生不良影响，可能导致船员的疲劳和不适感。
因此，减少振动对于船舶和船员的安全至关重要。
4.振动控制为了减少船体振动的影响，可以采取一些振动控制措施。
其中一种常见的控制措施是加装振动吸收器。
振动吸收器可以通过吸收和消散振动能量来减少振动的传递。
另外，船体结构的设计和材料的选择也可以影响船体的振动特性。
合理的结构设计和材料选择可以减少船体振动的发生和传递。
5.振动监测与评估为了对船体振动进行监测和评估，可以采用一些现代化的技术手段。
例如，可以使用加速度计和振动传感器进行振动信号的测量和记录。
通过对振动信号的分析，可以评估船体振动的程度和影响范围，从而采取相应的措施进行振动控制和改进。
总结起来，船体振动是船舶在航行过程中产生的振动现象，它对船舶和船员都会产生一定的影响。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行过程中由于海浪、船体结构、引擎和螺旋桨等因素所引起的振动现象。
船舶振动不仅影响船舶的航行性能和安全，还会对船舶设备、船员健康和船上系统产生不良影响，因此船舶振动的管理非常重要。
船舶振动主要分为横向振动、纵向振动和垂向振动。
横向振动是船舶在航行过程中由于海浪的作用导致船体左右摇晃的振动；纵向振动是船舶在航行过程中由于海浪的作用导致船体前后摇晃的振动；垂向振动是船舶在航行过程中由于海浪的作用导致船体上下震动的振动。
船舶振动的管理要针对不同类型的振动采取相应的措施，包括设计优化、结构强化、减振装置的安装和船员的培训等。
船舶振动的管理需要选用合适的管理方法和技术。
目前，常用的船舶振动管理方法包括结构优化设计、降低振动源的噪声和振动、安装减振装置、采取舱室隔离和选择航行路线等。
结构优化设计是通过改变船舶的结构和布局来减少振动的发生；降低振动源的噪声和振动是通过改进船舶设备的设计和维护来降低噪声和振动的发生；安装减振装置是通过在船舶上安装减振装置来减少振动的传递和影响；舱室隔离是通过设计合理的舱室结构来减少振动的传递；选择航行路线是通过选择适合条件的航行路线来减少船舶受到的海浪的影响。
船舶振动管理的目标是减少振动对船舶设备和船员的损伤，提高船舶的航行性能和舒适性。
通过合理的船舶振动管理，可以降低船舶的振动水平，减少船舶的沉降和变形，延长船舶的使用寿命，提高船舶的操作稳定性和安全性，提高船员的工作效率和舒适感。
船舶振动及其管理是一个重要的研究领域。
通过对船舶振动的深入理解和有效管理，可以降低船舶振动对船舶和船员的不良影响，提高船舶的性能和安全性。
希望随着科技的发展和研究的深入，船舶振动管理技术能够不断进步，为船舶的航行和运营提供更好的保障。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船体在航行过程中受到的各种外部和内部因素引起的震动现象。
船舶振动的产生对船舶设备和船员的安全都会造成一定的影响，因此对船舶振动进行有效的管理和控制非常重要。
本文将就船舶振动的产生原因、对船舶的影响以及管理措施等方面展开探讨，以期为船舶相关人员提供参考和借鉴。
船舶振动的产生原因多种多样，主要包括以下几点：首先是船体本身的设计和航行速度。
船体的设计对振动有很大的影响，在高速航行中，船体会受到来自水面的波浪和风力的作用，引起振动。
其次是船舶设备和机械的运行。
船舶上的各种设备和机械在运行时会引起一定的振动，如主机、辅机、泵等设备的运转会在一定程度上影响船体的稳定性和振动情况。
海况和气候也是振动的一大影响因素。
海况的变化会对船舶造成不同程度的摇摆和震动，而恶劣的气候条件更会加剧船舶振动的程度。
货物装载和分布也是振动的来源之一。
货物的装载方式和分布情况对船舶的稳定性和振动有很大影响，不合理的装载和分布可能会引起船舶在航行中的不稳定振动。
船舶振动对船舶设备和船员的影响是多方面的。
船舶振动对船舶设备的损耗是不可忽视的。
振动会直接导致船舶设备的磨损和故障，从而影响设备的使用寿命和性能。
振动还会对船员的工作和生活造成不良影响。
长时间的振动会导致船员的身体疲惫和不适，严重影响工作效率和工作质量。
振动还会增加船舶的油耗和维护成本。
长时间的振动会导致燃油的不合理消耗和船舶设备的加速老化，增加船舶的维护成本和运营成本。
为了有效管理和控制船舶振动，需要从多个方面进行综合考虑和措施的制定。
首先是船舶的设计和建造。
在船舶的设计阶段就应该考虑到振动的问题，合理设计和布置船舶结构和设备，以减小振动的发生。
其次是船舶设备和机械的维护和保养。
定期的设备检查和维护是减小船舶振动的重要手段，保持设备的良好状态和正常运行，减少因设备问题导致的振动。
船舶的操作规程和驾驶技术也是重要的因素。
船舶的操作和驾驶应该根据实际情况和海况来进行，采取相应的措施来减小船舶的振动。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行或停泊过程中所产生的各种振动现象。
船舶振动主要包括结构振动、机电振动、波浪激振和操纵振动等。
这些振动不仅对船舶自身产生不良影响，而且还对船员和货物带来一定的危害和损失。
船舶振动管理成为航海安全和船舶设计中的重要问题之一。
船舶振动的管理需要从船舶设计和建造过程中开始。
船舶振动管理的首要目标是降低振动幅值和频率。
设计和建造阶段需要采用合理的结构设计和材料选择，以降低船体共振频率和改善结构刚度，减少振动产生的可能性。
对于船用设备的选择也需要考虑其振动特性，避免将过于震动的设备安装在敏感区域，采取减振措施来降低振动幅值。
船舶振动管理还需要对船舶进行振动监测和评估。
通过安装振动传感器，可以实时监测船舶的振动情况。
振动监测的目的是了解振动的来源和特点，以便针对性地采取措施进行管理。
评估船舶振动的严重程度和对船舶结构的影响程度，有助于确定振动管理的优先级和采取相应的措施。
然后，船舶振动管理还需要采取合适的减振措施。
减振措施主要包括结构加固、减振材料的使用以及振动吸收和隔离系统的安装等。
对于振动幅值较大的设备或机械，可以采用减振垫、减振脚等措施来减少振动传递。
对于波浪激振产生的振动，可以通过船舶设备位置的优化和阻尼装置的使用来降低振动幅值。
对于船舶结构的共振问题，可以采用增加结构刚度和阻尼材料的使用等方法来减少共振振动。
船舶振动管理还需要通过航行控制和操纵技术来降低振动。
船舶在航行过程中会因为波浪和风力等外部因素而产生横摇、纵摇和横荡等振动，这些振动对船舶结构和设备都会造成一定的影响。
通过合理的航行控制和操纵技术，可以减少振动的产生和传递，提高船舶的稳定性和航行安全性。
船舶振动管理是航海安全和船舶设计中不可忽视的重要问题。
通过合理的设计和建造、振动监测和评估、减振措施以及航行控制和操纵技术的应用，可以有效降低船舶振动的幅值和频率，提高船舶的稳定性和安全性。
船舶振动管理的研究和实践对于提高船舶的航行效率和乘坐舒适度，具有重要的意义。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在行驶过程中由于水流、波浪、机械装置等因素引起的船体振动现象。
船舶振动对船舶结构、设备以及船员的安全都有重要影响，因此船舶振动管理成为航运业中的重要课题。
船舶振动主要可以分为五种类型：横摇、纵摇、横移、纵移和横倾。
横摇是船舶绕纵轴旋转的振动，纵摇是船舶绕横轴旋转的振动，横移是船舶在横向方向上平移的振动，纵移是船舶在纵向方向上平移的振动，横倾是船舶绕船体中心线旋转的振动。
各种振动类型会相互影响，因此需要综合考虑进行管理。
船舶振动管理的目标是降低振动对船舶结构和设备的破坏，并提高船员的舒适度。
为了达到这个目标，船舶振动的管理思路主要有以下几个方面：首先是设计阶段的振动控制。
在船舶设计阶段，可以通过合理的船体设计和使用减振材料来降低船舶振动的强度和频率。
在船体结构中使用泡沫塑料或减振材料可以消耗振动的能量，降低振动的传播。
在船舶的舵机及推进系统设计中也要考虑振动的影响，采取相应的措施减少振动的产生。
其次是装备维护和管理阶段的振动控制。
船舶的设备使用寿命在一定程度上会影响船舶振动的强度和频率。
船舶主机、泵浦、发电机等设备的定期维护和检修是降低振动的一种重要措施。
在维护过程中，可以进行设备平衡调整、加固和更换老化零部件等操作，以确保设备的正常运转和振动的稳定。
再次是航行管理阶段的振动控制。
船舶在航行过程中的速度、航向、载重等因素都会对船舶振动产生影响。
通过合理的航行管理措施，如调整船舶的航向和速度，控制船舶的装载量，可以减少船舶振动的发生。
对于特殊情况，如恶劣的天气条件或船舶工况异常等，船舶管理人员应及时采取相应的措施，以减轻振动的影响。
最后是船员培训与意识培养。
船舶振动管理不仅仅是各项技术措施的实施，还需要船员具备相关知识和技能。
船员应接受振动管理培训，了解船舶振动的类型、产生原因和管理方法，掌握相应的操作技巧，提高对船舶振动的观察和判断能力，以便及时采取相应的措施。
船体振动学课程教学大纲
船体振动学课程教学大纲课程代码：74120280课程中文名称：船体振动学课程英文名称：Ship hull vibration学分：3.0 周学时：3.0-0.0面向对象：预修要求：理论力学、材料力学、线性代数、数学物理方程、积分变换、电工学一、课程介绍（一）中文简介船体振动学是船舶与海洋工程技术专业的专业必修课。
课程内容由两部分组成。
第一部分是振动学基本理论（含单自由度振动系统、多自由度振动系统、连续体振动系统）。
第二部分是船体振动理论（含船体总振动、船体局部振动、船舶主要振源、船舶振动测试与评价）。
第一部分是核心，内容相对丰富。
数学上主要涉及二阶常系数微分方程与弦振动方程、傅里叶变换、频率响应函数等。
第二部分是基本内容，主要目的是培养学生理解从一般振动系统到船体振动的概念和现状，以及理论与实践的关系、科学计算与实验的关系。
最后，附加部分含非平稳外载荷谱估计、数据处理、分数阶振动等。
希望能激发学生对船体振动领域的兴趣。
（二）英文简介Ship hull vibration is a specialized and obligatory course for undergraduates majored in ship and ocean engineering. The course consists of two parts. The first part plays a key role in the course with contents relatively rich, including systems with single degree of freedom, multi-degree freedom systems, and vibrations of continuum systems. It relates to, in mathematics, differential equations of second order with constant coefficients, beams as a main object from a view of mechanics, and frequency transfer functions in dynamical analysis. The second part is for understanding the profile of ship vibrations globally and locally, with the focuseson the relationships between theory and practice, between scientific computations and testing, between science research and references or standards with respect to wave-induced ship hull vibrations. The additional part, finally, is for practical knowledge in ship vibrations, such as spectrum estimation of nonstationary loading, data processing in vibrations, fractional vibrations and so forth.二、教学目标（一）学习目标本课程涉及学科较多（材料力学、理论力学、船舶结构力学、高等数学、工程数学、数据处理、信号处理等）。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行或者停泊过程中因外部或内部原因而产生的振动现象。
船舶振动不仅会影响乘客的舒适度，还会对船舶设备和结构造成损坏，甚至影响船舶的正常运行。
船舶振动的管理至关重要。
本文将对船舶振动及其管理方面进行深入探讨。
船舶振动的类型主要包括结构振动和机械振动两大类。
结构振动是指船舶的结构在航行或者停泊时因水流、风力等外部因素引起的振动；机械振动则是指船舶内部设备在运行时产生的振动。
船舶振动也可以根据振动的频率和幅度来进行分类，通常可以分为激动振动、共振振动和强迫振动等类型。
虽然船舶振动的类型繁多，但其产生的原因大多与水动力学、结构设计、机械设备运行、航行环境等方面有关。
船舶振动对船舶设备和结构造成的损害是不容忽视的。
在结构方面，长期的结构振动会导致船体和船舶设备的疲劳破坏，甚至出现裂纹和断裂等严重问题；在机械方面，机械振动会加速设备磨损，影响设备的使用寿命。
船舶振动还会对乘客和船员的健康和工作环境产生影响，严重时甚至会引发安全事故。
有效管理船舶振动对于船舶运营和维护至关重要。
船舶振动的管理需要从多个方面进行考虑。
要从设计和制造阶段抓起，注重船舶的结构设计和材料选用，以提高船舶的抗振能力和结构强度。
需要加强船舶设备的维护和保养工作，及时发现和排除设备运行引起的振动问题。
航行环境的监测和控制也是船舶振动管理的重要一环，可以通过利用最新的船舶振动监测技术，对船舶在航行过程中的振动情况进行实时监测和控制。
船舶振动的管理还需要进行定期的振动检测和评估，以及根据振动情况制定相应的管理措施和维护计划。
船舶振动管理的核心在于预防和控制船舶振动问题的发生，以及及时处理已经发生的振动问题，以减少振动对船舶设备和结构造成的损害。
目前，船舶振动管理已经成为航运行业的一个热点话题，船舶振动管理技术也在不断地得到改进和完善。
在船舶振动管理技术方面，最新的科技成果和发展趋势主要体现在以下几个方面。
船体振动
1简述什么是共振现象,什么是拍振现象。
当激振力的频率与系统的固有频率相等时，振幅不断增大而趋于无穷的现象称为共振。
当激振力的频率与系统的固有频率相当接近，但并不相等，又会发生另一种现象，即系统的振幅时而增大，时而减小，该现象称为拍振现象。
2简述什么是固有振型。
在某一特定的初始条件下，系统的质量在振动时同时达到最大位移和同时通过平衡位置，或者系统的所有移动部分作同相位同频率振动时，各质量的位移存在着特定的比例关系，它表示了振动的状态，这种状态称为系统振动的固有振形。
3简述什么是主坐标，什么是主振动。
在系统的每一个固有振动中只有一个独立变量，因而表示一个固有振动只需要一个独立坐标，描述固有振动的独立变量称为主坐标。
在某一特定的初始条件下，系统的质量在振动时同时达到最大位移和同时通过平衡位置，或者系统的所有移动部分作同相位同频率振动，这种振动即为主振动。
（1）写出横梁振动的质量正交条件，及并解释其物理意义。
物理意义：由于横梁振动的所有主振动是彼此独立的，因此一个主振动的惯性力对其他主振动的挠度不做功。
（2）简述弹性体势能形式的正交条件，并解释其物理意义。
物理意义：由于横梁振动的所有主振动是彼此独立的，因此一个主振动的弹性力对其他主振动的弹性变位上不做功。
(3)简述什么是动力放大系数，并分别给出单自由度系统有，无阻尼时动力放大系数公式。
动力放大系数α是指动力所产生的最大动位移和将此动力的最大值视为静力时所产生的静位移的比值。
无阻尼时，有阻尼时。
(4)船体垂向振动附连水的计算公式为: ;-水平振动附连水的计算公式为: 。
4通常将船体振动分为总振动和局部振动。
5降低船体振动的主要原则是：低频振动时要避免共振，高频时要减小激振力。
6附连水对船体振动影响主要分为重力，阻尼，惯性。
7船体总振动的计算方法主要包括能量法，迁移矩阵法，有限元法。
较简便的方法是迁移矩阵法，较精确的方法是有限元法。
8对于船舶总体或局部结构的强迫振动，其大小除和激振力大小有关外，还和结构本身的刚度（弯曲和剪切刚度），质量和阻尼有关。
船体振动 绪论
Hull VibratIon
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0.1 振动问题的分类
绪论
3、按产生的原因（激励特性划）分： 按产生的原因（激励特性划） 自由振动－没有外部激励，或者外部激励除去后， 自由振动－没有外部激励，或者外部激励除去后， 系统自身的振动。 系统自身的振动。 受迫振动－ 受迫振动－系统在作为时间函数的外部激励下发 生的振动，这种外部激励不受系统运动的影响。 生的振动，这种外部激励不受系统运动的影响。 自激振动－ 自激振动－系统由系统本身运动所诱发和控制的 激励下发生的振动。 激励下发生的振动。 参激振动－ 参激振动－激励源为系统本身含随时间变化的参 这种激励所引起的振动。 数，这种激励所引起的振动。
简谐振动的表示
图描述了用正弦函数表示的简谐振动， 图描述了用正弦函数表示的简谐振动，它可看成是该图中左 边半径为A的圆上一点作等角速度 的运动时在x轴上的投影 轴上的投影。 边半径为 的圆上一点作等角速度ω 的运动时在 轴上的投影。 如果视x为位移， 如果视 为位移， 则简谐振动的速度和加速度就是位移表达 为位移 式关于时间t的一阶和二阶导数， 式关于时间 的一阶和二阶导数，即 的一阶和二阶导数
1 令 ω = (ω 1 + ω 2 ) 2
ω 2 − ω1
2
)t sin(
ω 2 + ω1
2
)t
δω = ω 2 − ω 1
δω
t sin ωt
2 式中的正弦函数完成了几个循环后，余弦函数才能完成一个
循环。这是一个频率为 ω 的变幅振动，振幅在2A与零之间缓 慢地周期性变化。 它的包络线
x = 2 A cos
Hull VibratIon
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0.1 振动问题的分类
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在运行过程中产生的各种不稳定振动。
船舶在海洋环境中航行、起锚、停泊等操作中，都会产生各种振动，如机舱振动、柴油机振动、螺旋桨振动等。
这些振动不仅使船上人员感到不舒适，还会对船舶结构和设备产生损坏，甚至影响船体的航行性能和安全。
船舶振动的原因多种多样，主要包括船体自身的振动、环境的振动和机械设备的振动。
船体自身的振动是指船舶在航行中受到的水流和风力的作用所引起的振动。
环境的振动主要包括海浪和风浪的作用引起的振动。
机械设备的振动主要是指船舶上的动力设备，如发动机、发电机、螺旋桨等的运行引起的振动。
这些振动会通过船体的结构传导到其他部位，进一步影响船舶的稳定性和安全。
对于船舶振动管理的方法，可以从以下几个方面来考虑：1. 船体设计方面：在船体设计阶段，应考虑降低船体振动的因素，例如在船体的结构上采用抗振设计，增加船舶的稳定性和刚性。
还可以通过船体重心的调整、增加储液舱和防震设备等方式来降低振动的传导。
2. 设备选择方面：在选择船舶上的设备时，应考虑其振动性能，并在合理范围内选择振动较小的设备。
选择低振动的发动机和螺旋桨，可以降低船舶在运行中的振动。
3. 航行控制方面：在船舶的航行过程中，应合理控制航速和航向，以减少船舶与海浪的共振。
合理的航行控制可以最大限度地降低船舶振动和摇晃的程度。
4. 振动监测和控制方面：船舶上应配备振动监测设备，并及时监测船舶振动的情况。
通过振动监测设备，可以掌握船舶振动的特点和变化趋势，并及时采取相应的控制措施，如调整航速、航向或减缓航速等。
5. 维护和检修方面：船舶在运行过程中，需要定期进行维护和检修，以确保设备的正常运行和减少振动。
定期检修和维护可以发现设备故障和磨损等问题，并及时进行处理，避免设备振动的加剧。
船舶振动的管理不仅涉及船体设计和设备选择，还需要在航行过程中合理控制船速和航向，并安装振动监测设备进行实时监测。
通过科学合理的管理措施，可以降低船舶振动对乘员和船体的影响，提高船舶的运行效率和安全性。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行或停泊过程中由于各种原因引起的振动现象。
船舶振动是船舶设计和运营中的一个重要问题，它不仅会对船舶的结构和设备产生一定的影响，还会对船员的工作和生活环境造成一定的影响。
对船舶振动进行管理以保障船舶安全和提高船员的工作生活条件具有重要意义。
船舶振动的原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 引擎和推进系统的振动：船舶的主机和推进系统在运行时会产生一定的振动，这是由于主机和推进系统的旋转部件不断进行均衡调速导致的。
这种振动不仅会对船舶的结构产生一定的影响，还会对船员的工作和生活环境造成一定的干扰。
2. 船体的振动：船体的振动是指船舶在航行过程中由于水流、波浪和航向变化等原因引起的振动。
这种振动主要来自于船体与水流和波浪的相互作用，它会对船舶的航行性能和稳定性产生一定的影响。
船体的振动还会对船员的工作和生活环境造成一定的干扰。
针对船舶振动问题，可以采取以下管理措施：1. 船舶设计时考虑振动特性：在船舶设计阶段，应该考虑船舶的振动特性，通过优化船体结构和设备布置等方式减少振动的产生。
在设计船舶的主机和推进系统时，也应该考虑到其振动特性，通过合理设计和均衡调速等方式控制振动的产生。
2. 合理调整船舶运行状态：在船舶运行时，可以通过调整船舶的航向、航速和船载等参数来减小振动的幅度和频率。
在遇到强风浪时，可以适当减速或改变航向来降低振动的产生。
3. 使用振动控制设备：在船舶上安装振动控制设备，例如振动减振器、振动补偿系统等，可以有效地减小船舶振动的幅度和频率。
这些设备通过主动或被动方式对船舶的振动进行控制，提高船舶的舒适性和安全性。
4. 加强船舶维护和检修：船舶在运行过程中，应定期对船体、设备和机械等进行维护和检修，确保其正常运行和振动特性的稳定。
应加强对船员的培训，提高其对船舶振动管理的认识和能力。
船舶 振动学
不平衡力矩，其幅值及频率取决于这运动部件的质量、发火顺序、缸数、冲程数、曲柄排列顺序及转速等。
30主动侧向压力和倾覆力矩
27、螺旋桨轴频干扰力
螺旋桨的干扰频率等于桨轴转速的一阶干扰力。引起轴频干扰力的原因是螺旋桨的机械静力不平衡、机械动力不平衡及水动力不平衡。
28螺旋桨叶频干扰力
表面力：螺旋桨转动时经水传至船体表面的脉动水压力（称为螺旋桨脉动压力），沿其船体表面的积分值（合力）称为表面力。
轴承力：螺旋桨在船后工作时，由于伴流在周向分布的不均匀性，使作用于桨叶上的流体力发生变化而引起的激振力，因它通过桨轴和轴承作用于船体，故称为轴承力。
23．估算船体振动的必要性：在船体设计初期，为避开低阶共振，在选择主机，决定船体主尺度时，就需要对船体梁的固有频率进行估算。但在设计初期，详细计算所需要的一些原始数据均还未得到，要对船体振动进行详细的计算是不可能的，而且设计的方案很多，计算工作量将相当大，故一般选用经验公式进行估算。
24.船体振动的危害：1、使船体结构或机械部件在应力过大部位产生疲劳破坏，影响航行安全；2、影响船员和旅客的居住舒适性，影响船员的工作效率，甚至身体健康；3、影响船上设备、仪表的正常工作，降低使用精度，缩短使用寿命；4、激发噪音，影响人体健康，降低居住舒适性，影响军用舰艇的隐蔽性。
6.固有振动：系统除受重力影响外，只受到弹簧恢复力作用，而不受其他外力的作用
7.固有频率：对应固有振动，仅取决于系统的固有性质，与初始条件无关
8.干摩擦阻尼力：系统与外界的固体相接触运动时，即产生摩擦阻尼，称干摩擦阻尼，也称为库伦阻尼，方向与运动方向相反，大小取决于正压力N与干摩擦系数μ（与静摩擦力类似）
船舶振动学复习
自由振动——系统对初始激励的响应通常称为自由振动。
强迫振动——系统对外部作用力的响应称为强迫振动。
粘性阻尼力——系统与外界的粘性流体接触时，在速度不高的情况下所产生的阻尼力。
它与接触的材料无关，而与运动体的大小、形状及流体的粘性有关，其方向与运动方向相反，与振动体的运动速度成正比，又称线性粘性阻力。
流体动力阻尼力——系统与外界的粘性流体接触，且速度较高，并在粘性较小的流体中运动时，即发生与速度平方成正比的阻力，称为流体动力阻力或高次阻力，其方向与运动方向相反，又称为非线性粘性阻力。
材料内阻尼力——是由于实际的材料并不是完全弹性而引起的，所以又称为材料的非弹性阻尼力。
结构内阻尼力——由于系统本身结构装配或连接而引起的，比前者大得多以上两者属于内阻尼力，是由于系统内部的原因引起的均匀直梁弯曲自由振动的特性a.均匀直梁是具有分布质量及抗弯刚度的无限自由度系统b.固有频率和固有振型是结构的固有特性不仅与材料的性质、结构的刚度等因数有关而且还和边界条件有关c.当梁做任一主振动时类似于单自由度系统的振动d.在所讨论的线性振动范围内均匀直梁弯曲自由振动是无限多个主振动的线性叠加梁中任一点的运动则是各主振动所引起运动的总和。
e.固有振型具有正交性即各固有振型之间是相互独立的。
转动惯量和剪切变形对梁的横向振动的影响转动惯量使系统的有效质量增加，剪切的作用使系统的刚度下降，均使系统的固有频率降低，其中剪切变形的影响大于转动惯量的影响，对于细而长的梁或梁的高阶振动必须计及剪切和转动惯量的影响。
船体总振动及分类整个船体的振动称为总振动，这时将船体视为一根两端自由支持的变截面空心梁。
包括：1垂向振动，在船体的纵中剖面内的垂向弯曲振动；2水平振动，在船体的水线面内的弯曲振动；3扭转振动，船体横剖面绕纵向轴线的振动；4纵向振动，船体横剖面沿其纵向轴线作纵向抗压的往复振动。
计算船体总振动的力学模型一维梁模型：船体梁总振动的梁模型，是有一排船体梁单元（一般在10-20个单元）通过结点相互联接而形成的，每一单元质量和刚度性质均有船舶实际情况简化而成，船体梁的质量应包括附连水质量。
船舶轴系振动研究
船舶轴系振动研究船舶轴系振动研究一、引言船舶轴系振动是指船舶轴系统在运行过程中发生的振动现象。
船舶的轴系由主机、轴、轴承、减速器等组成，其运行状态和振动特性对航行安全和机械寿命具有重要影响。
本文将探讨船舶轴系振动的研究现状、影响因素以及振动控制手段，以期为船舶设计和运行提供参考。
二、研究现状1. 轴系振动的定义与分类船舶轴系振动可分为弦振动和扭振动两类。
弦振动是指轴系在弯曲载荷作用下发生的振动，其频率与轴的弹性特性有关。
扭振动则是轴系在扭矩作用下发生的振动，其频率与主机输出转速相关。
2. 振动特性的研究方法为了研究船舶轴系振动特性，常采用模态分析和频域分析等方法。
模态分析通过计算轴系的固有频率和振型，揭示了其特征。
频域分析则通过将时域信号变换到频域，得到频率成分的谱分析图，可以深入了解振动的频率分布特性。
三、影响因素1. 轴系结构与材料轴系的结构参数和材料强度对振动具有重要影响。
合理的轴系设计和材料选择能够减小振动幅度和频率，提高航行平稳性。
2. 主机质量分布和转速控制主机的质量分布和转速控制方式会对轴系振动产生显著影响。
合理设计主机及其配套设备，细致调节主机转速能够减小振动幅值和频率。
3. 轴承刚度和润滑状态轴承的刚度和润滑状态也是造成振动的重要因素。
适宜的轴承刚度和润滑方式可减小振动，并提高轴系的稳定性和寿命。
四、振动控制手段1. 结构优化设计轴系结构的优化设计可以减小振动幅值和频率，提高航行平稳性。
通过调整轴的形状、材料、连接方式和支承方式等，可以改善轴系的振动特性。
2. 动平衡技术动平衡是消除轴系振动的重要措施之一。
通过在轴上加重或减重，使轴系在运行时达到平衡状态，减小振动幅度和频率。
3. 振动控制装置安装振动控制装置可以减小轴系振动。
例如，在轴上安装阻尼器或减振器，能够吸收振动能量和调节振动频率。
五、结论船舶轴系振动对航行安全和机械寿命具有重要影响。
通过研究轴系振动的特性和影响因素，可以采取合理的控制手段，减小振动幅值和频率，提高航行平稳性和机械性能。
船体振动基础——绪论
绪论 五、船体振动力学的研究内容
Ø引起船体振动的原因。 Ø船体结构的动力特性及响应。 Ø船体振动的容许标准。 Ø防振与减振、降噪的方法。
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第1章 单自由度系统的振动
Ø 实际工程结构的振动系统往往是很复杂的，影响振动的因素很多。 Ø为了研究振动的规律，便于分析、计算，所以在分析振动系统的 振动问题时，必须抓住主要因素，而略去一些次要因素，将实际系 统简化并抽象为简单的力学模型。 Ø这种简化和抽象的程度取决于系统本身的复杂程度、振动的实际 情况和要求计算结果的准确性以及所采用的计算工作和计算方法等。
Ø 单自由度无阻尼自由振动是一种简谐运动。 通过平衡位置时，速度最大，加速度等于零；在最大振动位移处
速度为零，而加速度最大。 Ø 固有频率/固有周期。
固有频率是单自由度无阻尼系统自由振动的极其重要的参数。确 定振动系统的固有频率往往是解决工程中振动的首要问题。
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第1章 无阻尼系统的自由振动
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第1章 无阻尼系统的自由振动
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第1章 系统的自由度
Ø 一个系统于任何瞬时在空间位置的广义坐标数目为此系统的自由度数。 Ø 如果一个系统在任何瞬时的空间位置都可由一个广义坐标来确定，
则此系统为单自由度系统。
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第1章 无阻尼系统的自由振动
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第1章 无阻尼系统的自由振动
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第1章 无阻尼系统的自由振动
1、无阻尼自由振动特性
Ø 按照系统的参数特性分类：线性振动，非线性振动
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绪论 三、振动问题及其解决方法
1、振动问题：知“二”求“一”。
2、求解方法问题 理论分析的方法 实验研究的方法
Ø首先要从具体的工程对象提炼出力学模型； Ø 然后应用力学知识建立所研究问题的数学模型，
船体振动习题答案
船体振动习题答案船体振动习题答案船体振动是指船舶在航行过程中由于外界激励作用而产生的振动现象。
这种振动不仅会对船舶的稳定性和舒适性产生影响，还可能对船舶结构的完整性造成威胁。
因此，对于船体振动问题的研究和解决具有重要的意义。
在研究船体振动问题时，我们常常会遇到一些习题。
下面，我将给出一些常见的船体振动习题的答案，希望能够对读者有所帮助。
1. 什么是船体振动？船体振动是指船舶在航行过程中由于外界激励作用而产生的振动现象。
这种振动可以是结构的弯曲、扭转、纵向和横向运动等多种形式。
2. 船体振动有哪些影响？船体振动会对船舶的稳定性和舒适性产生影响。
振动会使船舶的结构受到额外的应力，从而可能导致结构的疲劳和破坏。
同时，振动还会对船员的工作和居住环境产生不利影响，降低工作效率和生活质量。
3. 船体振动的主要激励源有哪些？船体振动的主要激励源包括海浪、船舶自身的运动、船舶机械设备的振动等。
其中，海浪是最主要的激励源，其大小和频率对船体振动的影响最为显著。
4. 如何评估船体振动的程度？评估船体振动的程度通常使用振动加速度和振动速度来描述。
振动加速度是指单位时间内振动速度的变化率，而振动速度则是指单位时间内振动位移的变化率。
这两个参数可以通过传感器进行测量。
5. 如何减小船体振动的影响？减小船体振动的影响可以从多个方面入手。
首先，可以通过改进船体结构和设计来提高船舶的抗振能力。
其次，可以采用减振装置，如减振器和减振垫等，来减小振动的传递和影响。
此外，合理安装船舶机械设备，减少其振动也是减小船体振动的有效措施。
6. 船体振动问题如何解决？解决船体振动问题需要综合考虑结构设计、材料选择和振动控制等因素。
首先，需要进行结构分析，确定振动的主要模态和频率。
然后，可以通过数值模拟和实验测试等方法，评估振动的强度和影响范围。
最后，可以采取相应的措施，如加强结构、改善船舶设计和安装减振装置等，来解决船体振动问题。
7. 船体振动的研究领域有哪些？船体振动的研究领域涉及结构力学、振动控制、流体力学等多个学科。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船体在航行或停泊时所受到的各种力的作用下所表现出的周期性运动。
船舶振动的产生与船体的结构、机械设备、海上气象和船舶作业等因素有很大的关系。
船舶振动不仅会影响船舶的安全性和使用寿命，还会影响船上人员的健康和工作效率，因此船舶振动的管理和控制非常重要。
船舶振动的种类主要有四种：纵向振动、横向振动、垂向振动和扭曲振动。
其中，纵向振动是最为常见的一种，它主要是因为航速和海况的影响而产生的。
横向振动是由侧风和船速的影响而产生的，往往会影响到船上人员的生活和工作。
垂向振动是由海浪和海况的影响而产生的，其频率和振幅常常会对船体和设备产生严重的损坏。
扭曲振动是由船体失去平衡产生的，通常出现在大船舶和钢板结构的船舶上。
为了管理和控制船舶振动，必须首先了解船舶振动的原因。
船舶振动的原因主要包括结构设计、机械设备、操纵技术、船舶配重、气象和海情等方面。
在结构设计方面，可以通过合理的船体设计，增加调整装置和理想的水动力性能来控制振动。
在机械设备方面，可以使用优质的设备来减少振动，并采用隔振措施。
在操纵技术方面，可以通过合理的操纵和控制等措施来减少振动。
在船舶配重方面，可以通过合理的配重来改变船体的稳定性，从而减少振动。
在气象和海情方面，可以及时获取气象和海情信息，根据情况调整航行路线和速度等。
除了了解振动的原因，管理和控制船舶振动还需要采取以下措施。
首先，要加强船舶振动监测和分析，及时发现和解决船舶振动问题。
其次，要采用隔振措施，如减震器、隔振片等，减少机械设备的振动，并加强船体的强度和稳定性，减少船体振动。
再次，要优化航行路线和速度，避免在海况复杂的地区航行，并根据不同的情况调整航速和航行方向。
最后，还要对船舶设备和结构进行定期的检查和维护，避免设备故障和结构损坏引起的船舶振动。
总之，船舶振动管理和控制是一项复杂而又重要的任务，需要从多个方面进行考虑和实施。
只有做好船舶振动的管理和控制工作，才能确保船舶的安全性和使用寿命，并提高船上人员的工作效率和舒适度。
大型船舶振动分析
• 一般情况下纵向振动可以不考虑； • 对于大开口船舶应考虑水平弯曲振动与扭转振动之间的耦合。
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船体总振动分析
船体总振动类型 非梁振动
当船体振动的模态数上升或频率较高时，船体 梁节点间距已经小于或接近于船宽或型深，船体的 剪切变形已上升到重要地位，并且还伴随着发生船 体横截面内的变形；由于双层底、上层建筑和其它 一些局部结构振动的参与及耦合作用增强，船体总 振动会与梁的性质发生很大差异，这时的振动称为 非梁振动。
动力载荷使结构的质量产生加速度，从而引起了惯性力，故需要考虑 动力载荷和惯性力两者共同作用的影响。
动力载荷与内力和位移之间一般是非线性关系，有时很小的动力载荷 就会引起很大的内力和位移。
船上振动概述
振动问题的类型
激励 已知
系统特性 已知
响应 待求
激励 已知
系统特性 待求
响应 已知
激励 待求
系统特性 已知
序 号
评价衡准
本船数据
1
Wmax<0.75、Wmax<Cb
Wmax=0.70
2
Wmax<1.7 W0.7R
3
θWPB>θB θB =(360º/Z)+10º
4
n
9.903 D / 2 Zd
0.051nD2
TA
W
Wmax Wmin 1W
1.0 R
5
1 d / d r / R 1W
1.0
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船体总振动分析
船体振动复习
船舶振动复习一、名词解释1.共振：振幅不断增大而趋于无穷的现象2.拍振：振幅变化后的频率是一个小值，因而振幅变化的周期是一个大值，这种振动称为拍振。
3.动力放大系数：振幅与在激振力静态作用下产生的位移的比值。
4.相对阻尼系数：系统实际阻尼系数与临界阻尼系数的比值ζ=C/Cc5.强迫振动：系统由于外界持续激振力所引起的振动。
6.主坐标：描述固有震动的独立变量7.固有振型：表示系统在意Wi的频率做自由振动时，各物块振幅的相对大小[称之第i阶段主振型或主模态]8.正则振型：固有振型Pr乘上一个常数C(r)之后，令ϕr t Pr，满足ϕr t Mϕr=1，此时固有振型Pr 就称为正则振型9.梁的横向振动：细长杆作垂直于轴线方向的振动。
10.节点：在梁的各谐调固有振型上，总是存在着若干在主振动时静止不动的点。
11.状态矢量：各个部件连接点处状态参数所构成的列阵12.船体总振动：指将船体视为一个整体的船体总体振动13.附连水质量：相当于有一部分舷外水与船体一起振动，这部分舷外水的质量称为附连水质量。
14.螺旋桨脉动压力：螺旋桨转动时经水传至船体表面的脉动水压力螺旋桨表面力：螺旋桨脉动压力沿船体表面的积分值。
螺旋桨轴承力：由于伴流在周围分布的不确定性，使作用在桨叶上的流体力发生变化而引起的激振力。
因为它通过桨轴和轴承作用于船体，故称轴承力。
15.叶频：叶片每转过一个大小等于两叶片夹角的转角时，螺旋桨便重复一次受力情况。
所以表面力和轴承力的频率等于叶数与桨轴转速的乘积，即叶频。
16.反共振：使减振器的固有频率与主系统的工作频率（激振力的频率）相等，则主系统的振动将被消除。
17.二、简答题1.简述迁移矩阵法的基本原则答：基本原则是将复杂的弹性系统分解为一些具有简单的弹性与动力性质的部件，再将这些部件的结合点处作为考察点，根据不同问题的要求，列出结合点处后状态矢量，并利用振动时弹性系统各部件之间的传递关系，列出迁移矩阵，利用弹性系统的边界条件，最终求得系统振动时的数值解。
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1.系统的自由度：确定振动系统运动所需的独立坐标数目即为系统的自由度数。
2.广义坐标：这种确定系统在空间位置的独立参变量称为广义坐标。
3.线性振动：在这些条件下，系统的振动可以用常系数线性微分方程来描述，称为线性振动。
4.自由振动：系统对初始激励的响应通常称为自由振动。
5.强迫振动：对外部作用力的响应称为强迫振动。
6.干摩擦阻尼力：当系统与外界的固体相接触运动时，即产生摩擦阻力，称为干摩擦阻尼力。
7.粘性阻尼力：它是系统与外界粘性流体接触时，在速度不高的情况下所产生的阻尼力。
8.流体动力阻力：当系统与外界的粘性流体接触，且速度较高，并在粘性较小的流体中运动时，即发生与速度平方成正比的阻力，称为流体动力阻力。
9.材料内阻尼力：是因为实际材料并不是完全弹性而引起的，又称材料的非弹性阻尼。
10.结构内阻尼力：是因为系统本身结构装配或连接而引起的。
11.准周期振动：这种由于振动系统受到阻尼力作用，造成能量损失而使振幅逐渐减小的振动称为衰减振动，或称为准周期振动。
12.均匀直梁弯曲自由振动的特性：（1）均匀直梁是具有分布质量及抗弯刚度的无限自由度系统（2）固有频率和固有振形是结构的固有特性，不仅与材料的性质、结构的刚度等因数有关，而且还和边界条件有关（3）当梁作任一主振动时，类似于单自由度系统的振动（4）在所讨论的线性振动范围内，均匀直梁弯曲自由振动是无限多个主振动的线性叠加，梁中任一点的运动则是各主振动所引起运动的总和。
（5）固有振形具有正交性，即各固有振形之间是相互独立的。
13.Timoshenko梁理论：一般的梁单元,是基于初等力学中的平截面变形假定,在这个假定中,实际上认为弯曲变形是主要的变形,剪切变形是次要的变形,因而可以不计,这对于高度远小于跨度的实腹梁来说,不会引起显著的误差,但对于有些空腹梁或都高跨比不是很小的梁来说,就不太精确了,所以有必要计及剪切变形，Timoshenko梁就是能考虑剪切变形的梁。
14.转动惯量和剪切变形对梁固有频率的影响：从物理意义上说，剪切的作用使系统的刚度下降，转动惯量使系统的有效质量增加，这两方面的影响均使系统的固有频率降低。
其中剪切的影响大于转动惯量的影响。
15.船体总振动：整个船体的振动称为总振动，这时将船体视为一根两端自由支持的变截面空心梁。
包括：（1）垂向振动：在船体的纵中剖面内的垂向弯曲振动（2）水平振动：在船体的水线面内的弯曲振动（3）扭转振动：船体横剖面绕纵向轴线的振动（4）纵向振动：船体横剖面沿其纵向轴线作纵向抗压的往复振动。
16.局部振动：船体局部结构，如板架、梁、板等对于整个船体所作的附加振动称为局部振动。
（1）垂向振动：平行于垂向轴的的直线振动（2）横向振动：平行于左右方向的水平振动（3）纵向振动：平行于首尾方向的水平振动。
17. 随机振动：这种在任何未来时刻表征振动物理量的瞬时值不能预先精确地加以判断的非周期性的持续振动；波击振动：当波浪的遭遇频率与船体的首谐垂向固有频率相等时，会出现由波浪对船体的非冲击性水动力作用引起的全船稳态垂向垂向两节点振动；浪击振动：是非周期性的振动，是船体受波浪冲击而出现的弯曲振动现象。
18.节点：船体总振动时振幅为零的横截面（较高谐调的主振动具有较多的节点，较高的频率，较短的周期；较低谐调的主振动具有较少的节点，较低的频率，较长的周期。
）
19.船体总振动阻尼的特点：当激振力的频率与船体振动的某一固有频率相等时，船体将发生共振，第一谐调共振时，峰值最高而且曲线很陡，随着阶数的增加，共振时峰值越来越小，曲线也越来越平坦，船体总振动的阻尼与振动频率有关，频率越高，阻尼越大。
20.船体总振动减少的原理：改变结构的固有频率或激励频率以避免共振；减小激励的幅值与
减小激励的传递以降低强迫振动的程度；增加结构刚度和阻尼以降低响应等。
21.舷外水对船体总振动的影响：（1）重力的影响：归结为船体所受浮力的变化，或者说是船体梁振动时如同在一个弹性基础梁上一样；（2）阻尼的影响：是指舷外水给船体振动以介质阻尼使船体振动衰减的影响；（3）惯性的影响：反映在参与船体振动的等效质量的改变。
22.估算船体自由振动频率的必要性：在船舶设计初期，为避开低谐共振，在选择主机，决定船体主尺度时，就需要对船体梁的固有频率进行估算。
23. 船体振动的危害：（1）使船体结构或机械部件在应力过大部位产生疲劳破坏，影响航行安全，（2）影响船员和旅客的居住舒适性，影响船员的工作效率，甚至身体健康；（3）影响船上设备仪表的正常工作，降低使用精度，缩短使用寿命。
24.船体振动产生的原因：外因：船体作为一个自由漂浮在水上的空心弹性梁，在营运过程中必然会受到各种激励如螺旋桨激励、柴油机激励、波浪激励作用，激起船体的总振动和局部振动；内因：船体结构的响应。
25.螺旋桨轴频干扰力：（螺旋桨工作时所引起的干扰力与螺旋桨的形状参数，船体（包括附体）后体线型和航速有关）轴频干扰力即螺旋桨的干扰频率等于桨轴转速的一阶干扰力；叶频干扰力是干扰频率等于桨轴转速n乘以桨叶数Z或桨叶数倍数的高阶干扰力。
引起轴频干扰力的原因是螺旋桨的机械静力不平衡，机械动力不平衡及水动力不平衡。
26.螺旋桨叶频干扰力矩：螺旋桨诱导的高频激励，其频率等于桨轴转速n乘以桨叶数Z或桨叶倍数，也称叶频激励或倍叶激励。
它与螺旋桨的制造质量无关，可分为两类：一是螺旋桨转动时经水传至船体表面的脉动水压力，称为螺旋桨脉动压力（螺旋桨脉动压力的产生是因为载荷效应和叶厚效应，其大小的影响因素主要是螺旋桨叶梢与尾壳板之间的间隙的大小及螺旋桨的叶数，它作用的范围主要是螺旋桨正上方的外板），其船体沿表面的积分值称为表面力;二是螺旋桨在船后工作时，由于伴流在周向分布的不均匀性，使作用在桨叶上的流体力发生变化而引起激振力，因它通过桨轴和轴承作用于船体故称轴承力。
27.主机不平衡力和力矩：主机是往复式运动机械，因此存在着不平衡力和力矩。
作用在船体上的激振力主要有两种：一是运动部件的惯性力产生的不平衡力和力矩。
二是气缸内气体爆炸压力产生的对气缸侧壁的侧向压力和倾覆力矩。
28.主动侧向力和倾覆力矩：气缸内气体爆炸压力产生的对气缸侧壁的侧向压力和倾覆力矩。
29.强迫振动的因素：强迫振动，不论对总体或局部结构，其振动大小除和激振力大小有关外，还和结构本身的刚度、质量和阻尼有关。
其中以刚度影响最大，刚度小者则振动大。
30.船上板的振动特性：船上板是由骨架支持的连续板，边界条件：弹性固定；船上板存在初始缺陷，船上有些板单面或双面与水接触，船底外板、甲板等存在中面力；相同尺寸的板固有频率会不同。
31.减小船体振动的措施；一、防止共振。
应使船体结构的固有频率与激励频率保持一定的差距，即使船体结构具有一定的频率储备。
二、尾型与螺旋桨。
使螺旋桨来流和去流畅顺，尽可能避免涡旋的形成，使伴流尽可能均匀。
单桨船U 型尾的轴向伴流较V型尾均匀，球型尾和开式尾间隙大，伴流变化小，脉动压力小，推力系数高。
三、柴油机及其减振。
柴油机是引起船体振动的主要激励源之一。
在满足功率、转速、尺寸、质量等指标的情况下，应注意选择具有较小不平衡力和不平衡力矩的柴油机作为主机。
柴油机的缸数越多，其一般平衡性就好。
选择主机还要考虑是否与船体发生低阶共振的可能性，尤其应避免在主机常用转速下的低阶共振问题。
近年来随着巨型船舶的发展，主机功率的增大以及尾机型船舶越来越来多，这就使得主机和螺旋桨两种激励源集中到一起，因此还要特别注意他们的阶次和相位，是否将激起船体的剧烈振动。
四、结构设计与其它减振
措施。
为了提高固有频率，防止共振的发生，并减小强迫振动的振幅，在结构设计时应注意补偿所损失的刚度。
补偿垂向惯性矩的办法是设置从一舷到另一舷，并有大量纵向板的尾楼；补偿水平惯性矩则可设置平台；为了补偿剪切刚度，则可在整个机舱长度上设置边舱。
尾悬体在舵和螺旋桨上面的悬臂部分应尽量减小，以便减小悬臂的质量，增加刚度，提高固有频率。
为了减小上层建筑的振动，要确保上层建筑与船体以及各上层建筑之间有最大的连接刚度。
32.固有振形的正交性：课本P47页（不知道如何总结，囧。
）。