第38卷第4期 2015年12月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：16745949(2015)04—014—06
前置导管振动频率与强度分析
张小雅，阁岩
（上海船舶运榆科学研究所，上海200135）
VolL.38 No. 4 Dee.2015
摘要：附连水质量的分布直接影喇前置导管振动分析结果的准确性，面目前还没有针对附连水质量的精确计算公式。对此，在分析前置导管的湿模态时，分别采用公式法和流固耦合法进行计算，验证流固耦合三维数值模拟的可行性，修正公式法的系数。同时，根据不同载荷组合，对导管结构应力水平进行有限元分析校核，为相关船舶设计提供一定的依据。
关键词：前置导管；附连水质量；湿模态；干模态；流固揭合；强度有限元分析
中图分类号：U664,3
文献标志码：A
TheVibrationFrequencyof Flow StraighteningDuct and its StrengthAnalysis
ZhangXiaoya，YanYan
(State Key Laboratory of Navigation and Safety Technology,Shanghai Ship &. Shipping Research Institute,
Shanghai200135,China）
Abstract: The vibration frequency of a flow straightening duct is strongly dependent on the distribution of entrained water, but the calculation of the additional mass of entrained water has not been precisely formulated, This paper analyzes the flow straightening duct in wet mode by means of the formula and the fluid-structure eoupling method separately. The simulation based on the fluid-structure coupling method is verified, The coefficients of the formula are corrected. The stress of flow straightening duct installation under different load conditions is calculated with finite element analysis.
Key words: the flow straightening duct; additional mass of entrained water ; wet mode; dry mode; fluid-structure coupling; fi-
nite element analysis 0引言
船舶前置导管能提高螺旋桨的推进效率，减少空泡和激振，改善舰部流场。其最早提出见诸于《日本造船学会志》1982年第二期的报道。我国的相关学者也于20世纪80年代后期开始，进行了大量的试验研究[1-2]，研究成果也已被广泛应用于实船的设计与改造中[3.6]
由于船舶船部流场复杂，前置导管位于螺旋桨附近面使得激振力较强，因此如果设计不当，船体与导管会产生共振面道到破坏。此外，船体摇摆和升沉引起的惯性作用力及舰部砰击载荷等都会影响导管和船体焊接处的应力水平，而国内目前鲜有前置导管模态分析和结构强度评估方面的研究。在一般矿砂船上设置前置导管（浆前节能导管），运用流固耦合法计算出前置导管的振动频率和振型，同时对导管和船体连接处的结构应力进行分析，以设计出合理的前置导管。
前置导管结构介绍
共设计了两种方案下不同尺寸的前置导管，导管尺寸见表1和表2。收稿日期：2015-07-15
作者简介：张小雅（1986一），女，上海人，从事船舶与海洋结构物设计制造研究。万方数据