CB/Z 251-88
基本信息
标准号:
CB/Z 251-88
中文名称:实船激振试验规程
标准类别:船舶行业标准(CB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
试验
规程
标准分类号
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出版信息
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标准简介
CB/Z 251-88 Specification of. Vibration Excitation Tests for Full- scale Ship.
1主题内容与适用范围
CB/Z 251规定了船体垂向激振、水平激掀。扭转激振的试验规程和试验报告的表达形式。
CB/Z 251适用于钢质船舶,其它船舶亦可参照执行.
2试验条件
2.1试验水域
a.海况不大于2级.
b.水深大于5倍船舶吃水,周围水域大于2.5 倍船寬.在条件不满足时需进行合理的修正。
2.2 船舶装载状态
a.民用船舶应处于滿栽、 轻载或压载排水量,军用船舶应处于正常排水量.
b.船舶应处于自由缥浮状态,无关的机电设备应停止工作。
4测试系统
完整的测试系统包括微振设备、传感器、放大器、记录器和数据处理设备等五个组成部分见图1.
4.1 激振设备
4.1.1 稳态澉振
4.1.1.1 选用可调的能产生周期性激振力(或力矩)的激振机,激起船体垂向、水平(或扭转)振动。
4.1.1.2电控调速系统应具备微调和稳定转速的闭环反馈功能。
4.1.1.3对不同排水量的船舶,选用不同激振力的微掀机,可参考表1进行选择.
标准内容
中国船舶工业总公司指导性技术文件CB/Z 251 88
实船激振试验规程
Specification of.Vibration Excitation Testsfor Full-scale Ship
1988-09~23发布
1988-09-23实施
中国船舶工业总公司批准
中国船舶工业总公司指导性技术文件实船激振试验规程
CB/Z 251 - 88
Specification of Vibration Excitation Testsfor Full--scale Ship
主题内容与适用范围
分类号:U11
本标准规定了船体垂向激振、水平避搬、租转激摄的试验规程和试验报告的表达形式。本标准适用于钢质船舶,其它船舶亦可参照执行,试验条件
2.1 试验水域
旺,海况不大于2级,
b.水深大于5倍船舶吃水,周围水域大于2.5倍册宽。在余件不满龙时需进行合理的修正。2.2船舶装载状态
目。民用沿舶应处于满载,轻载或压裁排水量,军用舶应处于正常排水b。册舶应处于自由漂浮状态,无关机电设务应伴止工作。游量参数
振动翻率
振动响应
振动相位
测试系统
赫兹()
振將(mn)、
孜(rad)
加娠度(m/g2)
度(°)bzxz.net
完整的试系统包括激拨设备、传感器、放大译、记录器和数据处理设备等五个组成部分见图1,
4.1激报设备
4.1.1稳态邀振
4.1.1.1选用可调的能产生周期性激报力(或力矩)的激振机,激起般体垂向、水乎(或扭转)振动
4,1,1.2电控调速系统应具备微调和稳定转速的闭环反馈功能,4,1,1.3对不同排水量的搬舶。趋用不间邀力的圾按机,可参考表1进行选择。中国船舶工业总公司1988-09~23发布.1
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光线记录器
监视示减器
磁记录器
ET分析径
图1溯点市空及谢试系院
说期:1,①以随错形式对册体进行垂向凝励2,②以激报机形式对船体进行激扇。3.③“传感微
4,点有置:
垂间领振对为:1,2,3,4,5,5,7.8、9等水平激援时为:1.2.3,4.5,6,7,,9等。挑转说时为:2、3,5,7、10,11,12等其中 2.12 与10,11是对称点。
智舶排水盘+
最大激振t
转速范围
>500~1000
>1000~5000
绘图仪
打印机
>5000~2000
720000~50000
4,1.2瞬态激振
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4,1.2.1利用船上的错机系统。以快速抛销急速制动的方式产生垂向冲击力。激起船体垂向报。动,
4,1.2.2利用船在靠码头时的碰接力(或受横浪的拍击力)激起船体水平振动。4.2传感器
4.2.1产品应具有计量部门合格证书并对其性能定期进行检查和鉴定。4,2.2赖响和量程范围应满足被测船舶的要求。4,2,3 安装要牢固。不允许有滑移或松动。4,2,4值号传递导线按要求配备,导线欺设要阅定.4.3放大器
4,3,1赖响应复盖全部被测频率。4.3.2具有电满和电压输出功能,并有足够的放大和衰减倍数,4.4记录器
4.4.1频响应复盖全部被测频率,4.4,2输入和输出端要具有一定的放大和衰减功能。4.5数据处理
采用手工或专用处理设备进行分析,以获得册体剧有搬动频率。振型曲线扣共按曲线。5鸿点布和要求
5.1垂询或水平减振时,洲点应沿船长方向币证在报体主甲被的首端(或首楼甲板上),尾端(或尾楼甲板上),冬树舱壁间刚性强的部位。油点效一般不少于5点,最多不超过20点见图1)。5,2扭转激振时,溯点应沿渐长方市立在据你主中极左般(或右航)的横舱整刚性强的部位,测点数一般不少于5点,在首部和尾部秘壁机剖面上,证短侧市置二组对称点(见图1)。6试验步骤
6.1稳态振
6,1,1先调节激振机偏心质块的偏心度,以得到所要求的激振力(或力矩),再将离合器放在能产生垂向力、水平力(或力矩)的某一位置上。6.1.2启动电控调速系统、使微振机从低于谢一谐调固有频率20~50r/tn缓慢地分级运转.每级稳定一定时间,以便观察和记录2~4个有代性测点响应和相位变化。从而初步可得到各谐调的固有兼率值,
6.1、3将激据机的转速分别巡个稳定在上述“6,1.2\所得到的各个峰值频率处·同步记录全部测点的响应和相位关系、整理绘出报型册线。根据节点数可确定各谐调的固有摄动频率值。6,1.4在每个固有报动率值的前后20~50r/min的范围内。将邀摄机转速以2~5r/min分级谓速,记录有代表性测点的响应,可绘出共振曲线,.3
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6.2瞬态邀据
6.2,1,在即将开始快速撼错时,就打开记录器的记录开关,当错链效出10~30厘时锚机意速制动,同时多点同步记录船体受冲击而产生的垂间自由衰城握动响应,直到摄动基本游失时停止记录。为了可靠地取得数据,要求重复2—3次。6.2,2在船船即将硅遭码头(或受旗均击)时,及时进行多点同步记录,记录体受横向冲击而产生的永平自由衰斌娠动。
6.2.3根据记录在感光纸上的全部洲点的响应大小和各测点间的相位关系,得到第一(或第二谐调固有振动频率值以及与谐调数相对应的娠型曲线。6,2 ,4将记录在磁带上的银动信号经模数转换后,由计算机分析处理,可得到册体1至5 诸调的固有动频率值、临度信和相位关系,据此可绘出摄独期线。动放大累数a”和阻尼系数“c的计算7,1动放大系数“”与想尼系数“c\的关系见公式1】1
2+r2cz
阻尼系数\C\与对效衰减率“\的关系公式【2】6
式中fe—滋振力题率,成;
fn-—船体图有步率,z.
7.2根据\6.2.1\和*6.22”自由衰减报动前线。计算公式见(3).(4)、(5)An
一为自由衰减曲线峰点到基线的藏大报幅。武中A
7.3根据“6.1.4\以共援竭西线,计算见公式(6).(7)(8)5#
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式中o-为共振峰曲线峰点转速.
1,Nz—为共报峰曲线0.707最大幅值(0.707Amax)处的两个对应转遗。8报告形式
8.1船舶概况
指船舶类型结构形式、布暨和营运情况等。8.2试验目的和内容
8.3船舶要素按表2形式给出,
吃水排水量
8.4试验时环境条件和船舶状态按表3形式络出。袋3
环境杀件
黄吃求
正常排水
婚猫状态
尾吃水
平均吃水
8.5激报机安装部位和测点布置应泄示意图并加以说明,8 . 6. 试验方法血附设备、仪器等测试系统方框图。并加以说,明,8.T试验结果
8 .7,1 赖振机参数、各测点测量参数按表 4 的形式给出,表4
激振机
滋点1
miy/s2
排水量
潮点2
载童量
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8.7.2绘出共振脂线、衰减曲线,8.7.3各谐调固有振动频率值及其振型图飞,7.4动效大系数与胆尼系数值。附加说明:
本标准由舰船理论专业组提出。本标准由702所归日。
本标准由702所负责起草.
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编写说明
1,本标准是根据中国黏舶工业总公司第七研究税1985年1月31日下达的85院技字128号”文件,题为“实船激报武验规程及结果衰达形式“任务而立。标准属C日级,本规程“讨论橘”于1985年11月15日至11月20日在武汉游军工程学统召开的“第四届船舶结构报动学术会议”上进行了充分地讨论。提出了宝资射意先并予以通过,规程的“送审将”是于1987年12月1日至12月4日在扬州中国遗船工程协会学术活动中心孕开的标准审查会议上再次进行了认真的审议,根据代表们所提的意见对规举进行了必要的修改并得到了与会代表们的一致通过。实船激据试验的目的,是为了避控试验以求得据你结构的各谱调固有源动频率、报形和阻尾系数,在买验技术方画通常有二种不同的方法即:稳态周期性激报法和晖时冲击的哦态激振法。近年来随着“参数识别“技术在结构动力学中的逐步挂广应以及“快速富里吐”变换在数据处理中的使用,使敌银试验在以往以识别的高谐调振动模态等问题方面得以解决。虽然目前报动“参数识别“在实船激振试验中尚有不少具体技术间题有待进一步完着与克服,但这是振识验技术发展的方向。本标准仍以经典的,也是目前国内外普竭使用的梵械惊拟机激振方法和抛锚激求法为基础,制订出具体的试验规程。
本标准的斌立也为今后买船总据试验技本拟一步推产,在统一试验方法的前提下,为数据结果的比较和积累提供了可能和方便。2.本标准的遗用范断
鉴于我所从60年代就开始进行实船激搬试验,无共是军用舰船方顾做得很多。在民用船方面也对“东风”号、“湖州”号、“浙海117”、“撤1号”、“世沪”号、“世谊\号、“丰台山”、“丰南山”,“海建”,号等等货船进行了搬报试验。获得了大裁据、资和经验,从试验大小来看,其吨位从1000吨真至2700吨,均属钢质船舱,但对非钢质帮,本规程也可参考使用,由于激振原理是采用机械激振机激报或批错瞬态激报、所以其它试验方法不在本规程范围之内。3。试验条件
附连水质量在船舶固有报动频率计算中和实册敬报试验中都是不可忽规的重要参数,如在浅水区将使垂向摄动的附逆水质骨系数值提高;在狭航逆时。将夜水乎振动附逆水质查系数值提高、它们之间的关系见表1及图1,
Hz或yd
H2—水深
,—铅底中心线到岸边距离
b———面水线半宽
d——-剖面实际吃水
垂直振动时,附连水影响系数
一水平振动时,附逆水影响系数CH
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要使附连水影响系数最小。鼠使、近似为 1,从表中可见,当 Hz/b或y/α≥ 5时。水或岸壁效应为小小,所以在本规程中。在做垂直或水乎激报试验时。要使H2/bHy/a都为5.
4测量参数
为了通过实船谢据试验能得到各谐调固有振动赖率、报形及阻尼系数。须对频率、幅值、相位证行谢量,其单位分别为赫兹、瑟米(或)、殖度(或度)5。试验设备和仪器
5.1机設振机安效位置的选择
最搬机原则上应放在船体的首部或尾部的强结构部位。为了使凝报力能有效地传递与安装的方便一最都选在船依尾部。最好使激振机位于坏旋桨的正上方。此外在主甲板与下景舱底之同有时需作临时性局部加强,而不能使激振机放在大面积板架中部,这样很可能激不起总体振动,在避行水平邀摄过、为使永平力更好地传遵,在激摄机的水平方荷,二面都要同样予以加强52点布和测点位置的选择
5.2,1测点布置
测点沿船长方向顾序布望。其间隔距离一般自船长而定。在熟点数量方面,考惠到节点数比谐调数大1,而最低谐调从报形上肴效少要三个酒点。因此放少的熟点数应是要激量的最高谐调数加2,如要做到第五谐调。则溯点数必须大于等于了,5.2.2.测点位置的选择
测点位置必须选择在能表征总体强度的惯剖面生甲板上,否则传感器澳得的摄动响应有可能是局部损动响应,或使输出波形畸变,这将会彩响到以后的数据分析,5.3测量与分析仪器
整个系统由三部分组成:凝撤桃与电控系统;虚体响应测量系统;
数据分析系统。
详见图2所示
传露器
机械激振机
电动机
电控调速
转链号
稳连风镜
动态应变仪
光线示玻器
监视示波器
电子计算机
终端显示
磁带记录仪
模数转换器
—绘圈
5.3.1激振机电控系统
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为了达到机赫微报机转速继调(1~&转分)以及保持转速的稳定,调速电控装置必须具备转连微调和稳速的闵环系统,图2中的稳退反馈装置就是该系统中的一部分,5.3.2激盘系统
如激摄方式采用机概激振机激振。就记录面官,可只果用光线示波器记录。但为了能便于长期保存,可用磁带机记录。
采用驰错激报时。除了使用光线示波器记录外,还必须同时使用磁带记录仪作向步记录。否则在记录纸上只能得到低谐调的振动参数。离谐调摄动参数将难以识别。传感器的赖响应选用低赖等性好,灵敏度高的型号。对万吨级以上的船舶。其第一谐调固有摄动赖率很低,传感器频响最好从直流于始,否则有可能影响到低谐摘振动参数的识别,5.3.3 数据分析系统
必爵包括的仅器有:模数转换器,计算机,打印机,工一绘图仪以及终端显示器,计算机系统中要包含能进行产FT的硬件(或款件)6.采用机激振机微摄时固有摄动频率时识别6,1识别的必要案件是利用船体共报时。首尾两端源点的娠福为氯大,且相位应和对应谱调的摄动格位相一致,
6.2识别的充分条件是所得到的每个固有激动弥率,应和同步记录所得各测点的相位关系摄形)相待合,即每个固有振动验率值的确定,都应有对应的报报为放据,如划率是第一谐调固有振动频率,购由各测点的相位所绘成的圾形面线,亦应是第一谐调振形,在进行相位识别时,近节点两侧的点相位有时不是180度:当超达90度谢。就可作为反相处理。7。架用题错激振时邀有振动赖牢的识别识别的必要和充分录件也是上述的二案,仅是具体方法上有所不同。把磁带记录仪所记录的响应样本输入数据分析仅(如JEF—16、AP6451.放各神能逃行谐分析的计弃机),先显示时域采样样本,经人工舍取后,以保留部分作为正式外新计算样本。经工变换后,在临频图上就可得到清晰的谐振峰图谱以及测点间的相位信思,在共报峰图谐上,可算得阻尼值。
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