本標準規(guī)定了船體梁垂向和水平振動固有頻率的近似和數(shù)值計算方法。
本標準的近似計算方法適用于船長90m～200m的干貨船和90m～300m的液貨船、散貨船、礦砂船和集裝箱船；數(shù)值計算方法適用于液貨船、干貨船、散貨船、礦砂船和集裝箱船。
替代CB/T 3472-1992

式中： Jh—船體梁i節(jié)點水平彎曲振動固有頻率，Hz； aa、ba——由船的類型和節(jié)點數(shù)確定的無因次系數(shù)，由表3查得； Ka一—船體橫剖面慣性矩沿船長變化，對固有頻率影響的無因次系數(shù)，按公式（11）、（12）計 算；

式中： Jun—船體梁i節(jié)點水平彎曲振動固有頻率，Hz； aa、ba———由船的類型和節(jié)點數(shù)確定的無因次旁 Ka———船體橫剖面慣性矩沿船長變化，對固有步 算；

教育標準CB/T 34722019

Ea——船體橋樓對固有頻率影響的無因次系數(shù)，取值1； Chm——船體的鋼材類型對船體振動影響系數(shù)，取Ch等于Cm，采用普通鋼時間，Chm取1.0； △——包括附連水質(zhì)量在內(nèi)的船舶總質(zhì)量，按公式（13）計算，t；

表3水平向回歸系數(shù)a、b

2.2.2方案設(shè)計終期的前兩階近似計算方

Kzh=0.90+0.10Ch

=0.90+0.10C,

= (1 + )A+0.57d*LC, 2R

方案設(shè)計終期階段，中部面慣性矩已知時， 算：

Ju = AnKnEih + Bih . (14)

Io一一船體中剖面對垂直軸的慣性矩，m； K一船體橫剖面慣性矩沿船長變化，對固有頻率影響的無因次系數(shù)，按公式（11）、（12）計 算； E一一船體橋樓對固有頻率影響的無因次系數(shù)，取值1：

表4水平向回歸系數(shù)A.、B

根據(jù)現(xiàn)有母型船的船體梁第1階垂向或水平彎曲固有振動頻率資料，估算新設(shè)計船舶的船體梁固有 振動頻率，若設(shè)計船舶與母型船之間存在如下關(guān)系： a）船型相同； b）船長L差別不大于10%； c）裝置工況相似。 則可按下式估算新設(shè)計船舶的船體梁固有頻率

式中： �！�母型船的船體梁固有振動頻率，Hz； I，一一新設(shè)計船舶的中剖面慣性矩（m）： ，一新設(shè)計船舶包括附連水在內(nèi)的船舶總質(zhì)量（t）； L，一一新設(shè)計船舶的船長（m）； I。一一母型船的中剖面慣性矩（m）； 。一母型船包括附連水在內(nèi)的船舶總質(zhì)量（t）； L。母型船的船長（m）； 船舶總質(zhì)量△。、△。均按下式計算：

體固有振動的遷移矩陣法

InA.L (15 I.A,L

, = (1.2 + d

3.1.1詳細設(shè)計階段，剖面參數(shù)基本已知，可用遷移矩陣法計算船體第一至第五階振動的固有頻率和 振型。 3.1.2將船體梁視為具有剪切和轉(zhuǎn)動慣量的鐵木辛柯梁描述，用遷移矩陣法計算船體彎曲振動時，將 船體梁劃分為若干段（一般可取20段）逐段按等截面梁來處理，梁兩端為自由。船體梁水平彎曲振動 的計算原則上與垂向彎曲振動計算相同，但相關(guān)量應(yīng)是和水平振動相當?shù)牧�，其它原始�?shù)據(jù)，如橫剖面 慣性矩等換成水平振動時的數(shù)值，即改為對垂直軸的剖面慣性矩。

CB/T 3472—2019

CB/T 34722019]

確定船體質(zhì)量分布的原則： a）實船原來的位置分布； b）保證分布后的總質(zhì)量和正常排水量相等。

船體各剖面單位長度的附連水質(zhì)量按下式計算：

m,(x)= of .. (17) m, (x)= od

表5淺水修正系數(shù)α，和狹窄航道修正系數(shù)α，

CB/T34722019

表6三維流動修正系數(shù)K

表7垂向振動的附連水質(zhì)量系數(shù)C

CB/T 34722019

表8水平振動的附連水質(zhì)量系數(shù)C

計算船舶典型剖面處的剖面慣性矩。船解 面選在船體外形變化較大，沿船長結(jié)構(gòu)布置過渡 及能代表該段結(jié)構(gòu)特點的剖面處。計入面慣性矩的構(gòu)件按船舶總強度計算要求確定

3.5部面剪切面積計算

對船體垂向彎曲振動，剖面剪切面積的計算包括船側(cè)板 積；對水平彎曲振動，計入船底板、內(nèi)底板、甲板板以及這些結(jié)構(gòu)上的縱向構(gòu)件的剖面積。對不在彎曲 平面內(nèi)的船體縱向殼板，可取其在彎曲

3.6質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量計算

剖面的質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量按下式計算

4船體固有振動的有限元計算法

剖面處的尺寸已知時，可用有限元法計算船體的

在用有限元法進行模態(tài)分析時 連接而構(gòu)成計算模型。在此基礎(chǔ)上計算單元剛度矩陣，再組裝構(gòu)成整個船體結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，同時

CB/T 34722019

采用相應(yīng)的辦法構(gòu)成質(zhì)量矩陣（如集中質(zhì)量 一致質(zhì)量法）。在計算船體結(jié)構(gòu)固有頻率時，可不計 尼影響，將船體梁振動問題離散化為多自由度系統(tǒng)的自由振動按下式計算：

式中： [M]——船體結(jié)構(gòu)經(jīng)有限元離散化處理后的質(zhì)量矩陣： [9]——節(jié)點廣義位移矢量對時間的二階導(dǎo)數(shù); [9]——船體結(jié)構(gòu)經(jīng)有限元離散化處理后的節(jié)點廣義位 自由振動問題分析歸結(jié)為求解下列相應(yīng)的廣義特征問匙

其相應(yīng)的參數(shù)按下式計算：

式中： の,船體梁的固有頻率； (),相應(yīng)的固有振型; N——離散后船體結(jié)構(gòu)的自由度數(shù)。

4.2理想化模型的選擇

4.2.1模型選取原則

工程監(jiān)理標準規(guī)范范本M[q]+[q]=....

M][q]+[k][q]=0.. *(20)

根據(jù)不同設(shè)計階段的要求及可能獲行 構(gòu)及其剛度、質(zhì)量及其分布等因素） 的詳細程度、時間、人力及費用情況， 模型的雜交形式。

梁模型是由船體梁及其它構(gòu)件梁所構(gòu)成的，每一單元質(zhì)量和剛度性質(zhì)由船舶實際情況簡化而成。船 體梁質(zhì)量包括附連水的質(zhì)量。

4.2.3三維有限元計算模型

三維有限元模型需要使用船體總布置圖、基本結(jié)構(gòu)圖、橫剖面圖、外板展開圖、邦氏曲線圖、型線 圖和重量重心分配表等圖表。三維有限元模型按船體實際船體結(jié)構(gòu)形式和空間位置建立計算模型，用微 小平面逼近主船體外形曲面，對主船體外形基本不作簡化。各結(jié)構(gòu)在船體中的空間位置保持與圖紙尺寸 相同，

環(huán)保標準4.2.4船體梁混合計算模型

引起船體振動的激勵力，主要考慮螺旋槳工作產(chǎn)生的一階軸頻和葉頻激勵力及主機的一階、二階不 衡力矩與傾覆力矩。上述激勵頻率與用本標準規(guī)定的方法計算出來的船體固有頻率之間應(yīng)滿足下式條

式中： 一頻率儲備值，由表9查得； f.—激勵頻率，Hz； f船體梁i節(jié)點振動的固有頻率計算值，Hz