ICS47.020.99備案號(hào)：58244-2017代替CB/Z251-1988CB/Z805—2016本標(biāo)準(zhǔn)代替CB/Z251—1988《實(shí)船激振試驗(yàn)規(guī)程》,與CB/Z251—1988相比主要有以下變化：——增加了激振機(jī)安裝的要求(見7.2);—--增加了雙體船和多體船的測點(diǎn)布置和要求(見8.2);本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋船標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)船舶理論與實(shí)驗(yàn)分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC12/SC7)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國船舶重工集團(tuán)公司第七O二研究所。1范圍件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3471—2011海船系泊及航行試驗(yàn)通則3術(shù)語和定義24.1海況條件不大于2%(特殊情況不大于3%)規(guī)定排水量。載荷分布接近相應(yīng)排水量的設(shè)計(jì)狀態(tài)。4.3.2橫傾角不大于0.5°?？v傾狀態(tài)應(yīng)與設(shè)計(jì)狀態(tài)相一致，相對(duì)于設(shè)計(jì)狀態(tài)允許有不大于0.1%設(shè)a)振動(dòng)頻率，單位為赫茲(Hz);c)振動(dòng)響應(yīng)，單位為米(m)、米每秒(m/s)、米每秒的平方(m/s2)6試驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)被激振機(jī)船體結(jié)構(gòu)瞬態(tài)激勵(lì)2轉(zhuǎn)速傳感器2——瞬態(tài)激勵(lì)。3CB/Z805—20166.2系統(tǒng)要求6.2.1振動(dòng)傳感器6.2.1.1應(yīng)具有有效計(jì)量合格證書。6.2.1.2下限頻率不大于0.3Hz,頻響和量程范圍應(yīng)滿足被測船舶的要求。6.2.1.3安裝要牢固，安裝頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于被測船舶的測量頻段要求。6.2.1.4信號(hào)傳輸導(dǎo)線按要求配備，導(dǎo)線敷設(shè)要固定。6.2.2信號(hào)適調(diào)儀6.2.2.1應(yīng)具有有效計(jì)量合格證書。6.2.2.2信號(hào)適調(diào)儀應(yīng)滿足振動(dòng)傳感器的信號(hào)調(diào)理要求，并有足夠的放大或衰減倍數(shù)，具有電壓輸出功能。6.2.2.3頻響范圍應(yīng)覆蓋全部被測頻率。6.2.3數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)6.2.3.1應(yīng)具有有效計(jì)量合格證書。6.2.3.2應(yīng)具備A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換、采樣頻率設(shè)置、采樣觸發(fā)設(shè)置和輸入靈敏度設(shè)置功能，量程應(yīng)滿足被測船舶激振試驗(yàn)振動(dòng)響應(yīng)要求。6.2.3.3各通道采樣同步率(相位差)小于0.5°。6.2.3.4頻響范圍應(yīng)覆蓋全部被測頻率。6.2.3.5具備抗混濾波、窗函數(shù)、頻譜分析和統(tǒng)計(jì)分析功能。7激勵(lì)方式7.1穩(wěn)態(tài)激振7.1.1選用可調(diào)的能產(chǎn)生周期性激勵(lì)力(或力矩)的激振機(jī)，激起船體垂向、水平(或扭轉(zhuǎn))振動(dòng)。7.1.2電控調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)具備微調(diào)和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的閉環(huán)反饋功能。7.1.3激振機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的激振頻率應(yīng)低于船體結(jié)構(gòu)垂向和水平一階彎曲振動(dòng)的固有頻率，同應(yīng)選用不同激振力的激振機(jī)，激振機(jī)的選擇可參考表1的規(guī)格選型。表1激振機(jī)選型實(shí)驗(yàn)等級(jí)船舶排水量t最大激勵(lì)力t12236454CB/Z805--20167.3.2利用船在靠碼頭時(shí)的碰撞力(或受橫浪的拍擊力)激起船體水平振動(dòng)。8.1.1垂向或水平激振時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)沿船長方向布置在船體主甲板的艏端(或艏樓甲板上)、艉端(或艉樓甲板上)、主甲板左舷(或右舷)縱桁與橫肋(或下方橫艙壁)交點(diǎn)處，傳感器測量方向與激振方向相同。一般情況下，一階模態(tài)測點(diǎn)數(shù)不少于5點(diǎn)，高階模態(tài)應(yīng)適當(dāng)加密(見圖2)。8.1.2扭轉(zhuǎn)激振時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)沿船長方向布置在船體主甲板左舷縱桁與橫肋(或下方橫艙壁)交點(diǎn)處和右舷對(duì)稱部位，傳感器測量方向?yàn)榇瓜?。測點(diǎn)數(shù)一階不少于5對(duì)，高階模態(tài)應(yīng)適當(dāng)加密(見圖2)。8.2雙體船8.2.1主甲板垂向或水平激振時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)沿船長方向布置在船體主甲板的艏端(或艏樓甲板上)、艉端(或艉樓甲板上)、主甲板左舷(或右舷)縱桁與橫肋(或下方橫艙壁)交點(diǎn)處。測點(diǎn)數(shù)一般不少于5點(diǎn)(見圖3)。8.2.2扭轉(zhuǎn)激振時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)沿船長方向布置在船體主甲板左舷縱桁與橫肋(或下方橫艙壁)交點(diǎn)處和右舷對(duì)稱部位，測點(diǎn)數(shù)一般不少于5對(duì)(見圖3)。8.2.3水下片體水平激振時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)沿船長方向布置在片體單側(cè)強(qiáng)縱桁與橫艙壁(或強(qiáng)肋骨)交叉位置。測點(diǎn)數(shù)一般不少于5點(diǎn)(見圖3)。59試驗(yàn)程序9.2穩(wěn)態(tài)激振試驗(yàn)9.2.1根據(jù)船舶排水量，調(diào)整激振機(jī)的偏心質(zhì)量或偏心度，以獲得足夠的激勵(lì)力(或力矩),再將離合器放在能產(chǎn)生垂向力、水平力(或力矩)的檔位上。——傳感器測點(diǎn)位置9.2.7在每個(gè)固有頻率的前后20r/min～50r/min范圍內(nèi)，以2r/min～5r/min的間隔分級(jí)調(diào)速，9.3瞬態(tài)激勵(lì)試驗(yàn)69.3.2先使錨懸于錨穴下，在即將開始快速拋錨時(shí)，就啟動(dòng)測量系統(tǒng)。然后將錨自由下落，錨下落的距離以不觸及海底為限，隨之迅速制動(dòng)使船體受沖擊而產(chǎn)生垂向自由衰減振動(dòng)，同步采集記錄各測點(diǎn)的加速度振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。數(shù)據(jù)記錄應(yīng)從船體受沖擊前開始，直至垂向振動(dòng)衰減至背景振動(dòng)量級(jí)為止，記錄瞬態(tài)試驗(yàn)的全過程；9.3.3在船舶即將碰撞碼頭(或受橫浪拍擊)時(shí)，及時(shí)同步采集記錄各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)信號(hào)。數(shù)據(jù)記錄應(yīng)從船體受水平撞擊前開始，直至水平振動(dòng)衰減至背景振動(dòng)量級(jí)為止，記錄瞬態(tài)試驗(yàn)的全過程；9.3.4為了獲得可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)方向的瞬態(tài)激勵(lì)試驗(yàn)應(yīng)至少重復(fù)進(jìn)行三次，再做譜平均；9.3.5通過對(duì)各測點(diǎn)垂向和水平自由衰減振動(dòng)頻率、幅值、以及相互之間相位關(guān)系的分析，獲得船體垂向和水平一階彎曲振動(dòng)固有頻率、振形及其阻尼特性。10試驗(yàn)數(shù)據(jù)的錄取和處理10.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄取參見附錄A錄取各項(xiàng)參數(shù)。10.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理10.2.1各測量通道間相位關(guān)系的計(jì)算在計(jì)算各測點(diǎn)之間的相位關(guān)系時(shí)，應(yīng)先選擇振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)信噪比較高的測點(diǎn)作為參考點(diǎn)，再按公式(1)和(2)計(jì)算其它測點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的相位差： 式中：P(f)——參考點(diǎn)的自功率譜；參考點(diǎn)一般選擇艏部或艉部的加速度測點(diǎn)。當(dāng)激振機(jī)安裝在艏部以及拋錨試驗(yàn)時(shí)，參考點(diǎn)一般選擇艉部測點(diǎn)；當(dāng)激振機(jī)安裝在艉部時(shí)，一般選擇艏部測點(diǎn)作為參考點(diǎn)。10.2.2共振曲線的計(jì)算在利用激振機(jī)激勵(lì)試驗(yàn)的測量結(jié)果進(jìn)行共振曲線計(jì)算時(shí)，計(jì)算樣本長度應(yīng)不少于100s,以分辨試驗(yàn)時(shí)最小轉(zhuǎn)速間隔的頻率差；同時(shí)還需考慮不同轉(zhuǎn)速下激勵(lì)力的影響，建議按公式(3)進(jìn)行歸一化處7.....................................(3)A(f)——各轉(zhuǎn)速激勵(lì)頻率下的歸一化加速度響應(yīng)；a(f)—轉(zhuǎn)速激勵(lì)頻率下的實(shí)測加速度響應(yīng)；10.2.3阻尼特性計(jì)算在分析船體垂向和水平向彎曲振動(dòng)的各階固有頻率下的阻尼特性時(shí)，一般選取振形圖上位于波峰和波谷處的測點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，得到船體在各階固有頻率下的阻尼特性。利用激振機(jī)激勵(lì)試驗(yàn)測得的共振曲線進(jìn)行阻尼特性計(jì)算，參照圖4和公式(4)進(jìn)行：Aaax0.707Amax額folfn圖4共振曲線f,——第n階固有頻率值；在利用瞬態(tài)激勵(lì)試驗(yàn)測得的振動(dòng)自由衰減信號(hào)進(jìn)行阻尼特性計(jì)算時(shí)，首先必須對(duì)測量曲線進(jìn)行低通濾波和趨勢修正，以消除高頻信號(hào)和曲線波動(dòng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響；計(jì)算應(yīng)在曲線的自由衰減段進(jìn)行；阻尼特性計(jì)算參照圖5和公式(5)所示進(jìn)行：8圖5振動(dòng)自由衰減曲線....................................11試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括：a)試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容；b)船舶要素；c)試驗(yàn)環(huán)境條件和船舶狀態(tài)；d)測試系統(tǒng)；e)激振機(jī)安裝部位和測點(diǎn)布置；f)試驗(yàn)結(jié)果，最終試驗(yàn)結(jié)果包括模態(tài)階數(shù)、模態(tài)頻率和阻尼因子以及相應(yīng)的振型圖。9GB/Z805—2016(資料性附錄)式見圖A.3,激勵(lì)試驗(yàn)各工況原始記錄表見圖A.4,船舶要素記錄表總長(m)兩柱間長-Lpp(m)型寬-B(m)型深-D(m)設(shè)計(jì)吃水-T(m)排水量(t)滿載(t)航速(Kn)水文氣象及船舶狀態(tài)記錄試驗(yàn)條件船舶狀態(tài)試驗(yàn)日期艏吃水(