基本介紹
- 中文名：擊振
- 外文名：Vibration
- 別名：浪擊振動
- 學科：船舶工程
- 特點：消逝迅速
- 定義：船體受波浪衝擊時伴有的撓曲振動
簡介,波浪激勵,船體振動及分類,
簡介
波浪激起的船體振動在目前尚研究得不充分。這種振動大致上可分為兩類波浪衝擊引起的船體衰減振動，即擊振；由船體第一階固有頻率同波浪頻率吻合所引起的持續性共振現象，稱為彈振。
波浪引起的彈振對大型油輪最為突出，由於這些船的長寬比大，故船體柔性較大，在一定的裝載狀態和航速時，甚至很容易地由人直接觀察到彈振，如果改變航向或航速，這種振動便會停止。擊振有時會造成船體結構的損傷。例如，鄭州”號貨輪在船首遭波浪拍擊後，船體發生二節點和三節點振動，可見其影響之大。
波浪激勵
船舶在航行時由於波浪而激起的船體振動可分為兩類。一是由子波浪的衝擊引起的船體衰減振動，稱為擊振或沖盪。如船首出、入水，船首側板外飄所受的波浪衝擊。特別是肥大船型和平底壓浪船型，其拍擊力較大，可使船舶整體或局部結構產生較大的振動。對內河船來說，在船舶急流下灘或會船時所受拍擊也較為顯著。但由於阻尼的作用，隨著衝擊力的消失，振動也就很快衰減。二是船舶在波浪中航行時。當波浪的遭遇頻率與船舶的垂向首階固有頻率相等或相近時，將發生船體穩態的垂向兩節點振動，稱為波激振動，又稱為彈振。波激振動對海上大油船及肥大型貨船最為突出，內河船在長江中、下游亦有發生。
船體振動及分類
船舶是漂浮在水上的複雜的彈性結構，在其受干擾而振動時，又會受到周圍水的影響，因此船體的振動是非常複雜的。
人們為研究的方便，通常將船體振動分為總振動與局部振動兩大類。總振動是指將船體視為一個整體的船舶總體振動；而船體局部振動是指組成船舶的各個局部結構構件或部件的振動，如梁、板、板架、桅桿、螺旋槳、軸包架、軸支架等的振動。實際上，這兩類振動往往是同時存在且互相耦合的，但在一定條件下，可不考慮兩者的耦合，而單獨的進行分析。
船體振動與其他振動一樣，按不同的受力情況，可分為自由振動和強迫總振動兩種。船體振動所受到的力有激振力、彈性恢復力、慣性力和阻尼力。阻尼力的數值相對較微小，對低頻振動的主振動形式與頻率影響不大，故可當作無阻尼振動考慮。高諧調阻尼影響擴大，需考慮阻尼的影響。特別在共振時，不論諧調高低，阻尼力有減低動力放大因數的作用，因而必須考慮在內。船體所受的激振力有周期性和非周期性兩種。周期性激振力(如由主機或螺旋槳引起的激振力)能使船體產生周期性的振動是討論的主要內容；非周期性激振力亦能使船體產生振動，但其振動性質不穩定，在本書中不作詳細討論，如船舶在不規則波浪中的振動，由於波浪外力的隨機性質，因此其振動規律不能用簡單的函式來表示，只能用機率和統計的方法來描述其數量規律。這種在任何未來時刻表征振動物理量的瞬時值不能預先精確地加以判斷的非周期性的持續振動稱為隨機振動。但當波浪的遭遇頻率與船體的首諧垂向固有頻率相等時，會出現由波浪對船體的非衝擊性水動力作用引起的全船穩態垂向兩節點振動(高諧振動阻尼大，消逝快)，這種振動稱為波激振動(也就是上面說的自由振動)，又稱為彈振。此外浪擊振動(又稱擊振)也是一種非周期性振動，它是船體受波浪衝擊而出現的彎曲振動現象，由於阻尼的作用而將逐漸消失。
