摘要： 介绍船舶由于螺旋桨来流不畅引起船舶强迫振动解决方案的分析。通过分析如何改善螺旋桨来流而采取的措施，提出类似振动现象的解决问题方法，同时为设计提供参考，避免类似情况发生。

　　Abstract： This paper introduces the solutions for forced vibration caused by propeller poor flow. By analyzing the measures to improve the flow of the propeller， this paper proposed the ways to resolve similar vibration phenomena， and provided a reference for the design， to avoid similar incidents.

　　关键词： 伴流；整流鳍；振动

　　Key words： flow；rectifier fins；vibration

　　中图分类号：U664.33 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0055-02

　　0 引言

　　由于海洋石油工业的建筑物需要经常的移动需要三用工作船进行拖航作业，通常三用工作船的功率较大，而船舶的主尺度不大，为了增加船舶的系柱拉力采用导管桨设计，导管桨设计需要导流罩支撑和尾轴管支撑，加之为保障船舶装载能力，尾部型线设计考虑较为丰满。因而容易形成尾部螺旋桨处伴流不畅而引起船舶振动。本文旨在介绍三用工作船设计时，对于尾部水下型线设计及附属物设计要给予充分考虑，避免考虑不周而引起振动现象发生。

　　1 船舶状况简介

　　该船舶于2004年交船。为全焊接式钢质船体，横骨架式，具有一层连续主甲板。主甲板上设有一层长艏楼和一层短艏楼，第二层艏楼甲板上设有三层甲板室，主甲板下设局部平台甲板和局部双层底，机舱区域为双底双壳。采用双机、双可调螺距螺旋桨，双固定导流罩，双流线型悬挂式襟翼舵，前倾式船首，巡洋舰式船尾。船舶总长69.2米，垂线间长58米，型宽16.8米，型深7.6米，最大吃水6.5米，设计吃水5.0米。载重吨2000吨，设计排水量3412吨，最大吃水排水量4600吨。主机功率4×2600KW，双导管桨推进。

　　船舶在试航时船舶主机发挥到75%时，发觉船舶振动非常厉害，驾驶室及舵机舱的振动难以忍受。悬挂的电气设备不能正常使用，机械设备受到严重危害，船舶主机功率不能正常发挥，船舶主要性能指标之一的系柱拉力收到严重影响，船舶倒车功率发挥不出，船舶尾部靠离平台受到影响。

　　2 振动原因探究及方案分析

　　引起船舶振动原因较多，而且船舶振动的危害也较大，本船在主机功率发挥到75%时，船舶振动异常厉害，只有准确分析船舶振动原因，才能找到解决振动方案。

　　船舶于2004年交船时，发现船舶振动情况后，通过在船模尾部加装整流鳍，以达到改善螺旋桨处水流，进行船舶水池试验时发现其伴流分数值还是较大，但还是有所改善，初步判断船舶振动不是共振，而是尾部螺旋桨激振力引起的船舶强迫振动，为解决振动提供一个方向。

　　船舶在经营几年后，决定要彻底解决该船的振动现象，充分发挥船舶的性能。决定通过改进尾部型线，使得螺旋桨前方来流充分，此种方式是能从根本解决由螺旋桨引起强迫振动。通过分析尾部实际布置情况和型线，决定采用如下措施来改善螺旋桨的来流：

　　①尾部适当修改，增加导管螺旋桨来流前方空间；

　　②尾轴采用小尾鳍，大轴包形式，可实现均衡来流；

　　③尾部侧推处采用宽体呆木式结构，以增加顶部船体处空间，实现流线均匀；

　　④减少舭部半径并下沉，形成反弯，促使更多底部来流，形成螺旋桨前更均匀流畅；

　　⑤减少尾轴承支架宽度，从900mm减少到600mm，以减少过宽的尾轴支持对伴流的不利影响。

　　采纳上述措施后，再次进行船模试验，其伴流数基本在0.1至0.4之间，仅在螺旋桨叶梢处，极小范围存在0.5，基本满足设计要求。

　　通过振动原因分析和船模试验验证，确定对该船进行尾部线型改进，减少附属物尺寸，改善螺旋桨的伴流，降低螺旋桨激振力的思路和方向是正确的，船舶振动不是全船共振，而是由于螺旋桨激振力引起船舶的强迫振动而形成船舶振动现象发生。

　　3 试航验证

　　依据上述措施后，设计了针对性改造方案并在船厂进行改造，改造后在海上试航并按照船舶交船时候的振动测试位置，进行了振动测量。船舶试航状态为艏吃水：4.8m；艉吃水：5.6m；主机转速：1000r/min；四台主机运转：螺距为100%。气象条件满足试航的标准要求，试航水深大于约20米。振动结果比较表如表1。

　　通过试航数据比较，其测试位置的振动值基本都得到大幅减少，减少幅度平均达32.3%，通过改善船体尾部型线，振动状况大为改善，达到改造目的。

　　4 结语

　　本文提供了船舶出现类似全船共振现象情况，通过研究分析和船模试验，揭示船舶振动的真正原因，以对伴流的分析，找出螺旋桨激振力是本船振动的根本原因，采取的针对性改动措施，并与交船状态与改造后振动结果进行对比分析，确定改造方案是成功的。并对以后船舶设计时，对尾部型线和附属物的设计提供综合考虑方向，以减少船舶振动现象出现。

　　参考文献：

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