标准规范下载简介
CB∕T 3472-2019 船舶总体自由振动计算方法.pdfCS47.020.01 110
中华人民共和国船舶行业标准 CB/T3472—2019 代±CB/T 3472—1902
船舶总体自由振动计算方法
流留寨大桥施工组织设计大纲Calculationmethodoffreevibrationswithshipglobalmodel
CINTECS 会术数研究压 （利）内家的价界
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替CB/T3472—1992《船舶总体自由振动计算方法》，与CB/T3472—1992相比主要有以下 变化： a 本标准修改了原标准中2.1中表1、表3的部分系数； b）本标准2.3增加了母型船比较法的估算公式； c)：本表中3.3增加了船体梁计算方法的附连水质量计算公式和系数： d)本标准4.2增加了有限元模型计算的选择原则： e）删除了原标准中的附录。 本标准由全国海洋船标准化技术委员会船舶理论与实验分技术委员会归口。 本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七O二研究所、大连理工大学、上海船舶运输科学研究 所。 本标准主要起草人：吴文伟、刘朋、李泽成、李广、胡志宽、赵德有、洪明、恽伟君。 本标准于1993年1月首次发布。
船舶总体自由振动计算方法
本标准规定了船体梁垂向和水平振动固有频率的近似和数值计算方法。 本标准的近似计算方法适用于船长90m～200m的干货船和90m300m的液货船、散货船、矿砂船 和集装箱船；数值计算方法适用于液货船、干货船、散货船、矿砂船和集装箱船。
2船体梁固有频率近似计算方法
2.1船体梁垂向振动固有频率近似计算方法
2.1.1方案设计初期的前两阶近似计算方法
方案设计初期，船体主尺度和排水量已知时，船体梁垂向弯曲振动的第1阶（2节点）和2阶（3节点） 固有频率可按下式计算：
fu=a,KECm D B LVA (1
表1垂向回归系数a、b
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=0.90+0.100 K,.=0.85+0.15C, (3)
式中： D、D、D—一船底至该层桥楼顶部的高度，m; L L L3 X、X2、X 系数， . X L L1、L2、La 各层桥楼长度（参见图1），m； k一一不同类型桥楼系数， 桥楼为上层建筑时取k=1，桥楼为甲板室时取k=0.95；
式中： 高强度钢的标定最小屈服点，MPa;
1.090g . (6) Os 1.090 Cvm =0.707 a
图1型深和桥楼尺寸示意图
A, =[1 + (0.2 + 3d
2.1.2方案设计终期的前两阶近似计算方法
：方案设计终期阶段，中剖面惯性矩已知时，船体梁垂向弯曲振动的第1阶和2阶固有频率可按下式计 算：
Am、B.——船舶类型和节点确定的系数，由表2
f= A,KEw VA.L
表2垂向回归系数A、B
2.2船体梁水平振动固有频率近似计算方法
2.2.1方案设计初期的前两阶近似计算方法
方案设计初期，船体主尺度和排水量已知时，船体梁水平弯曲振动的第1阶和2阶固有频率可按下式 计算：
Ffa = a Kin EaCm B D +b (10
式中： Jh—船体梁i节点水平弯曲振动固有频率，Hz； aa、ba——由船的类型和节点数确定的无因次系数，由表3查得； Ka一—船体横剖面惯性矩沿船长变化，对固有频率影响的无因次系数，按公式（11）、（12）计 算；
式中： Jun—船体梁i节点水平弯曲振动固有频率，Hz； aa、ba———由船的类型和节点数确定的无因次旁 Ka———船体横剖面惯性矩沿船长变化，对固有步 算；
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Ea——船体桥楼对固有频率影响的无因次系数，取值1； Chm——船体的钢材类型对船体振动影响系数，取Ch等于Cm，采用普通钢时间，Chm取1.0； △——包括附连水质量在内的船舶总质量，按公式（13）计算，t；
表3水平向回归系数a、b
2.2.2方案设计终期的前两阶近似计算方
Kzh=0.90+0.10Ch
=0.90+0.10C,
= (1 + )A+0.57d*LC, 2R
方案设计终期阶段，中部面惯性矩已知时， 算：
Ju = AnKnEih + Bih . (14)
Io一一船体中剖面对垂直轴的惯性矩，m； K一船体横剖面惯性矩沿船长变化，对固有频率影响的无因次系数，按公式（11）、（12）计 算； E一一船体桥楼对固有频率影响的无因次系数，取值1：
表4水平向回归系数A.、B
根据现有母型船的船体梁第1阶垂向或水平弯曲固有振动频率资料，估算新设计船舶的船体梁固有 振动频率，若设计船舶与母型船之间存在如下关系： a）船型相同； b）船长L差别不大于10%； c）装置工况相似。 则可按下式估算新设计船舶的船体梁固有频率
式中： 。—母型船的船体梁固有振动频率，Hz； I，一一新设计船舶的中剖面惯性矩（m）： ，一新设计船舶包括附连水在内的船舶总质量（t）； L，一一新设计船舶的船长（m）； I。一一母型船的中剖面惯性矩（m）； 。一母型船包括附连水在内的船舶总质量（t）； L。母型船的船长（m）； 船舶总质量△。、△。均按下式计算：
体固有振动的迁移矩阵法
InA.L (15 I.A,L
, = (1.2 + d
3.1.1详细设计阶段，剖面参数基本已知，可用迁移矩阵法计算船体第一至第五阶振动的固有频率和 振型。 3.1.2将船体梁视为具有剪切和转动惯量的铁木辛柯梁描述，用迁移矩阵法计算船体弯曲振动时，将 船体梁划分为若干段（一般可取20段）逐段按等截面梁来处理，梁两端为自由。船体梁水平弯曲振动 的计算原则上与垂向弯曲振动计算相同，但相关量应是和水平振动相当的量，其它原始数据，如横剖面 惯性矩等换成水平振动时的数值，即改为对垂直轴的剖面惯性矩。
CB/T 3472—2019
CB/T 34722019]
确定船体质量分布的原则： a）实船原来的位置分布； b）保证分布后的总质量和正常排水量相等。
船体各剖面单位长度的附连水质量按下式计算：
m,(x)= of .. (17) m, (x)= od
表5浅水修正系数α，和狭窄航道修正系数α，
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表6三维流动修正系数K
表7垂向振动的附连水质量系数C
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表8水平振动的附连水质量系数C
计算船舶典型剖面处的剖面惯性矩。船解 面选在船体外形变化较大，沿船长结构布置过渡 及能代表该段结构特点的剖面处。计入面惯性矩的构件按船舶总强度计算要求确定
3.5部面剪切面积计算
对船体垂向弯曲振动，剖面剪切面积的计算包括船侧板 积；对水平弯曲振动土地整理技术标施工组织设计，计入船底板、内底板、甲板板以及这些结构上的纵向构件的剖面积。对不在弯曲 平面内的船体纵向壳板，可取其在弯曲
3.6质量转动惯量计算
剖面的质量转动惯量按下式计算
4船体固有振动的有限元计算法
剖面处的尺寸已知时，可用有限元法计算船体的
在用有限元法进行模态分析时 连接而构成计算模型。在此基础上计算单元刚度矩阵奥迪4S店施工组织设计，再组装构成整个船体结构的刚度矩阵，同时
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采用相应的办法构成质量矩阵（如集中质量 一致质量法）。在计算船体结构固有频率时，可不计 尼影响，将船体梁振动问题离散化为多自由度系统的自由振动按下式计算：