随着经济水平和人们生活质量的提高,人们对船舶振动性能的要求越来越高,很多船舶在设计之初没有进行振动预报,或者总振动固有频率预报不太准确,导致交船或运营时出现有害振动,影响船舶正常航行和舰船隐蔽性。以前人们是用近似公式或一维梁模型计算船舶固有频率,对四节点以下振动的预报还是比较准确的,但是对四节点以上振动的计算准确度就下降很大,这是由于高阶时船体剪切变形的影响变大。而用三维空间有限元方法计算总振动固有频率是比较准确的,但是耗费时间和精力都比较多。 本文首先建立了110000t油轮的三维有限元模型,用有限元分析软件ANSYS中的SHELL63、BEAM24、PIPE16和MASS21四种类型共13988个单元对船体结构进行有限元离散,用三维有限元技术对其在八种不同状态下进行了垂向和水平六节点以下固有频率的计算。又用一维梁有限元方法计算了船舶在压载和均匀装载两种状态下的垂向和水平六节点以下固有频率。 然后通过用一维梁有限元方法对四条实船进行计算,和已有的三维有限元方法固有频率计算结果进行统计分析,提出了对一维梁有限元计算方法中剪切影响的修正,并用110000t油轮进行了验证。结果证明本文方法能有效提高一维梁有限元计算方法的准确度,对于快速准确地预报船舶总振动固有频率很有意义。 最后对均匀压载、均匀装载、不同隔舱压载和隔舱装载状态下110000t油轮三维有限元方法固有频率计算结果进行比较,分析了隔舱装载对船体总振动固有频率的影响,提出了隔舱装载影响系数,并将其应用到近似公式中,给出了隔舱装载时船舶固有频率的变化范围,方便了人们在设计阶段选取主机和螺旋桨叶数,还为人们在船舶航运过程中选择合适的装载方式提供了参考。