船体板架固有频率计算模型的简化

龚　郝，张世联

(上海交通大学 船舶与海洋工程学院，上海 200240)

船体板架固有频率计算模型的简化

龚郝，张世联

(上海交通大学 船舶与海洋工程学院，上海 200240)

摘要：为提高计算效率与精度，采用有限元计算方法对船体板架固有频率的计算模型进行简化，讨论某实船甲板板架计算模型的范围、边界条件的选择，基于板架的模态分析，探讨各简化模型对甲板板架固有频率计算精度的影响。结果表明，采用单舱段局部有限元模型或单舱段模型计算甲板板架的固有频率，计算结果的误差较小。

关键词：有限元计算；甲板板架；固有频率

船舶甲板上一般会设置各种机械设备，船舶服役期间，甲板结构受到动力设备和复杂的环境载荷的作用。当激振力的频率与甲板板架结构的固有频率接近时，会产生共振。结构共振不但会妨碍船上设备、仪表和人员的正常工作，也会使得局部结构产生疲劳损伤，危及船体结构的安全。因此，准确计算船舶甲板板架固有频率，设计确保结构固有频率与激励频率错开，才能避免结构产生共振现象。

在进行甲板结构动力分析时，规范一般将其边界约束简化为四边简支的板架，参照规范计算公式可计算其固有频率；若板架的首阶固有频率与主要激励频率错开10%[1]，则满足固有频率储备的要求。然而在船体结构中，相邻结构对甲板板架的约束介于简支与刚性固定之间，故该计算评估方法偏于保守，往往使得结构设计过强，结构偏重。……