第7章——船舶振动评价、防振与减振

船体振动基础

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第7章船舶振动评价、防振与减振

一、船舶振动的危害

二、船舶振动的标准

三、船舶振动的测试

四、船舶振动的具体测试方法

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1一、船体振动的危害P217

1.对人体的危害

• 振动以及由振动引起的噪声，会导致船员与乘客的不适，引起疲劳甚至损害健康。

• 长期处于振动环境中会影响神经系统的正常工作机能，导致肌肉松弛，血压升高，视觉迟钝等。

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二、船舶振动的标准

•• 人体对振动的反应

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1一、船体振动的危害

1.

对人体的危害1）人体固有频率：

胸腹系统固有频率4~6H z ，

2030头、颈、肩固有频率20~30H z ，

人体系统固有频率6~9H z ，

其中许多频率是船上常见的激励频率。

216~20H z ）环境振动通过接触表面使人感受到振动。大于，人同时感觉到噪声；大于100H z ，主要是噪声。

367H 5）6~7Hz 的垂向振动会引起晕船症。水平振动常比垂向振

动影响更大，极度影响生活和工作。

一、船体振动的危害

2.对船体结构的损害

•或产生

振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，

从而影响其安全性和正常使用。

①当共振时振幅及振动应力急剧放大（例：某船二节点振幅为

1mm，振动应力平均为1.0~2.0N/mm2，共振时振幅为

18mm，振动应力20 N/mm2）

②材料或结构的内在缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹渣等）使其

在长期承受振动的过程中可能产生宏观裂纹源，最终导致构件的疲劳破坏。

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一、船体振动的危害

2.对船体结构的损害

振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，•振动使高应力区的船体结构出现裂缝或产生疲劳破坏，

从而影响其安全性和正常使用。

③当实测振动应力为10~20N/mm2时，结构就可能发生损坏。

④尤其在尾部结构、焊缝附近和应力集中的部位更易破坏。

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一、船体振动的危害

3.对机器设备的危害

•振动使机器仪表和设备失常寿命缩短或损坏

• 振动使机器、仪表和设备失常，寿命缩短或损坏。

1）过度的振动使计算机、自动控制的仪表设备失灵或损坏，影响航行安全。

2）由于设计不当发生上层建筑振动，驾驶室的仪表发生过度振动对营运很不利。

4.对舰艇的危害

• 振动及其伴随的噪声，对于军用舰艇的隐蔽性危害极大。

8“安静性”舰艇将作为设计与建造的目标与要求。

二、船舶振动的标准

为了评价与控制船舶的振动程度，需要有一种使设计、建造、检验和使用部门都能使用的一个比较统一的标准，对船舶振动响应的水平进行评定。

1.振动评价标准发展：

1）最早的船舶振动标准是1930年由泰勒提出的。

2）各国研究机构与船级社均相继提出不少标准。

3）目前，国际上比较公认和倾向于一致化的船舶振动评价标准：国际标准化组织（）文件，即《机械振动

ISO ISO6954

和冲击商船振动的综合评价基准》

4）ISO的另一文件ISO2631《人体暴露于整体振动环境下的评价基准》（实用性较低）

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二、船舶振动的标准

1.振动评价标准发展：

5）我国70年代以来制定了：

CB*/Z310—79《海船船体振动衡准》

CB*/Z314—80《内河船船体振动衡准》

GB7452—87 《船体振动评价基准》

2000 《船上振动控制指南》

注：a. 船标、国标或国家军用标准都具有法定的要求。

b. 对设计或建造的舰船，必须满足上述标准。

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二、船舶振动的标准

2.振动标准（ISO6954）的表达形式与特征参数

1）特征参数：位移、速度与加速度，均以单幅峰值表达。

2）在1~100Hz范围内，将特征参数与结构振动频率的对应关系界定。

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二、船舶振动的标准

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二、船舶振动的标准

3.船舶振动特性评价的总趋势：

向ISO 的规定靠拢，或直接采用。

（因国际订单，船体评判以ISO6954为主）

4.突出防止共振设计

应当了解，对某些船舶的防振设计，有时并不用结构响应指标，而仅仅针对船体振动的模态（主要是固有频率）进行预报和设计。对不同的船舶，也往往有若干规定和要求，主要是将13船体固有频率和激振频率错开若干距离，以避免共振，即防止

共振设计。

三、船舶振动的测试

1.测试目的

船体振动的测试 2.测试设备和仪器

3.具体的测试方法

船舶在航行过程中由于受到各种因素的影响，它总是存在着振动。要评价其振动的大小，除了通过主观观察和感受外，更主要的是要借助仪器来进行测量和分析，以确定振动对人员舒适性及船体结构强度的影响。

员舒适性船体结构强度的影响

在主机运转转速的范围内,测试船体总振动。检查舰船在主机运行的转速内是否会出现共振峰值。

22. 测试位置(8个点)

•主甲板和艉封板

甲板和艉封板交界处(中线面)的垂直和水平振动；

•右主机机座的垂直振动；

发电机(主机舱) 机座的垂直振动；

•)

•上层建筑后舱壁和主甲板交界处(中线面)的垂直与水平振动•上层建筑前舱壁和主甲板交界处(中线面)的垂直、水平与纵向振动；

艇艏部(Fr.4)的垂直和水平振动；

•(Fr.-

•炮座(主甲板Fr.20中线面)的垂直和水平振动；

•蓄电池室（驾驶甲板Fr.43中线面）的垂直和水平振动。