[发明专利]一种舰船浮筏隔振系统摇摆稳定性计算方法

权利要求书

1.一种舰船浮筏隔振系统摇摆稳定性计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立浮筏隔振系统的有限元模型，使用通用有限元软件建立浮筏隔振系统的三维模型，并赋予模型质量属性以及隔振器的刚度属性，划分网格，建立有限元模型；

S2、对浮筏隔振系统进行受力分析，主要考虑船舶摇摆过程中对浮筏隔振系统的作用力，将船舶摇摆简化为复摆运动，在获得摇摆周期及最大角度的前提下，将舰船整个摇摆周期分为若干等分，求取每个时间点的浮筏隔振系统的受力，然后依据有限元软件的格式，分别将各个时刻对应的浮筏隔振系统所受船舶对其作用力输入到软件中；

S3、使用有限元软件进行静力学计算，得到每个时刻对应的隔振器的变形、设备的位移、筏架的应力，然后将每个时刻的结果进行对比，获得变形、位移及应力的最大值。

2.根据权利要求1所述的舰船浮筏隔振系统摇摆稳定性计算方法，其特征在于，步骤S2中，船舶在摇摆时浮筏隔振系统受到的作用力包括重力G、隔振器弹性力f、船体基座约束力F，其中f＝G，浮筏隔振系统相对摇摆中心的位置分为以下两种情况：

1)浮筏隔振系统位于摇摆中心下，所受船体基座约束力F的切向合力F1、法向合力F2分别为：

F1＝ma1-Gsinθ (7)

F2＝ma2-(f-Gcosθ)＝ma2-G(1-cosθ) (8)

2)浮筏隔振系统位于摇摆中心上，所受船体基座约束力F的切向合力F1、法向合力F2分别为：

F1＝-ma1-Gsinθ (9)

F2＝ma2-(f-Gcosθ)＝ma2-G(1-cosθ) (10)

式(7)-(10)中，m为浮筏隔振系统的质量，G为浮筏隔振系统所受重力，θ为船舶倾斜角度，a1为浮筏隔振系统的切向加速度，a2为浮筏隔振系统的法向加速度。

3.根据权利要求2所述的舰船浮筏隔振系统摇摆稳定性计算方法，其特征在于，浮筏隔振系统的切向加速度a1、法向加速度a2分别由式(3)、(4)计算，

ατ＝Rα＝Rω2θmsin(ωt+φ0) (3)

αn＝Rv2＝R[ωθmcos(ωt+φ0)]2 (4)

式中，ατ为船舶内各点切向加速度，αn为船舶内各点法向加速度，R为点到摇摆轴的距离，α为船舶摇摆时的角加速度，v为船舶摇摆时的角速度，ω为船舶摇摆的圆频率，θm为船舶摇摆的最大角位移，φ0为初始相位。

4.根据权利要求3所述的舰船浮筏隔振系统摇摆稳定性计算方法，其特征在于，船舶摇摆的圆频率ω通过式(2)计算，

ω = 2 π T - - - ( 2 ) ]]>

式中，T为船舶摇摆周期。