CB Z 248-1988 水面舰船模波浪载荷测试规程.pdf

1、中国船舶工业总公司指导性技术文件CB/Z 248-88 水面舰船模波浪载荷测试规程Specification of Wave Load Measurement for Model of Naval Surface Ship 1988 -09 -23发布1988 -09 -23实施中国船舶工业总公司批准中国郎自自工业总公司指导性技术文件水面舰船模波浪载荷测试规程CB/ Z 248 -88 Specification of Wave Load Measurement for Model of Nava I Surface Ship 分类号：Ulll 主题内容与适用范围本标准规定了水面舰船船模按相同

2、的准则进行波浪载荷模型试验，以保证试验结呆的正确性、可靠性本标准适用于一般排水船舶的船模波浪载荷试验，对特种船舶或海洋工程的模型试验可参照执行z 相似律、z l以模型试验来研究船舶的波浪载荷试验船摸必需同时涡足流体及结构的动力特性相似z. z按耐波性试验船模的要求，流体动力特性相似斋满足几何相似，僻汝饨数相等的流体动力相似，斯图罗哈数相等的运动相似z 3试验船摸需满足与实船结构的动力特性相似，其相似的决定性准则是：沿船长的重量分布按缩尺平方比例压载；船棋承受纵总弯曲的构件，其沼册长的剖面ll性矩与材料弹性模敬的乘积按L缩尺的五次方缩小z 4对于低速常规线型的船舶，或者是以低如波浪载荷为主的船舶

3、，可以允许船槌只考虑其总振动第谐调自振频率与实船相似Z.5符号及定义见表i表l符号量的名称单位M 波浪弯矩全峭值11 m （牛米）.M H: 中拱波浪弯矩幅值l m （牛米）Ms 中垂波浪弯矩幅值Nm （牛米）slam 砰击振动弯矩幅值N m （牛米）B 波浪切力全幅值N 牛NH: 中拱波浪切力幅值N （牛）NS 中垂波浪切力幅值到（牛）H slam 砰击振动切力幅值N （牛）P slam 船首端砰击压力值N/nr (Pa) （牛米z) 水的密度lO.Z5），船棋的波浪载荷试验带完成静水航速中出现兴波弯矩的记测5. 8务必在每次波浪弯矩（切力）试验记训之前，记录好波浪弯艳（切力）的零线，以便分

4、辨中拱和中垂弯矩切力）的不同量值6 波浪载荷的校验、记录及数据分析6. 1 波浪载荷的校验应在试验前和试验后分别进行且静校量程一般应略超过预测是大量程的、范围6.Z如果试验前、后两次的静荷校验系教相差起出）f；量系统的随机误差范围，则应检查原因并决定试验结果是否可信，或者进行重复性试验6. 3在进行波浪载荷摸型试验前原则上要完成静木状态的激损试验，测定船棋自由总振动各谐调的频率、4英态及结构阻尼6. 4规则波与不规则波的试验记录，尽可能呆用应变仪一微机的数据记录采集系统并进行即时分析，期望在每次试验后的消波间隔内能尽速决定本次试验记测是否有效6 5不规则波船摸波浪载荷记测的数据处理6.; 5

5、.1对波浪载荷讯号，包括波浪记录在内，除了位i省分析外，赴要做l峰一峰值统计分析，中拱及中垂各分量的统计分析其中包括直方图、平均值、有义值、最大且以及理论统计分布拟合的检验等6. 5. z 可以直接测量船筷在波浪中的切力值i也可利局两个纵向弯矩讯号之差的数据处理方法，求得船换各站的切力值6.5.3通常规船波浪载荷的原始记录讯号具有1比苏！（波浪）及高频（船体总振动）成份的迭合应对原始记录先进行谱分析弄清其能量谱随频率的分布情况，特别是确定高却！成份的儿个主频率；然后对原始记录分别进行低通掠波带通泌波及高通滤议处理，以好：滤出低班！波浪弯矩成份及各谐调高频振动响应成份低频波浪弯矩成份可仿波浪及运

6、动讯号处理分析（对非线性现象，要分辨中拱及中垂弯矩量值）；高频成份可按不同颜率成份单位统计分析，如整理统计其振动响应的幅值、出现概率、各谐调振动的实际结构阻尼（对数军械率）；或者按所有高却！成份一卉统计分析7 试验结果的标准表达形式结果以元国次系数表达7.1波浪警矩全幅值的元因次表达式为A r- E山g nv ，1. 2 申拱波浪弯矩幡值的元困次表达式为M H gLZ.Bl;A Ms 7 3 中垂波浪弯矩幅值的元因次表达式为gLZBl;A 1. 4砰击振动弯矩幅值的元因次表达式为A mc aUD -z sL Mg nr 3 . CB/ Z 248 - 88 37 5波浪切力全幅值的元因次表达式

7、为2 pgLB4 A 7 6 中拱波浪切力幅值的无因次表达式为NH gLB4A 7. 7 中垂波浪切力幅值的元因次表达式为p主15一7. 8砰击振动切力幅值的无因次表达式为Nslam 7. 9首端砰击压力的元因次表达式为pgLBl.:A Ps1am T M 7 l 0 当弯矩及切力与波高呈非线性关系时，以gL:1B 附加说明：本标准由舰船理专业组提出本标准由七O二所归口本标准由七O二所负责起草. 4. 及！？形式表达gLB CB/ Z 248-88 编写说明1. 根据我们掌握国外自54年以来舰船波浪载荷jjl模试验的大量技术资料，包括试验船模的设计、试验方法、步骤及测量结果的表达等，又经历自己

8、多艘舰船模型（如051、053、055、718、079、S-175等舰船）波浪载荷的研究实践，在总结国内外试验研究工作的基础上，曾编写了“船体波浪弯短及切力的模型试验技术”（舰船性能研究），1967年，第二期），又参照了“船模耐波性试验规程”（C B/Z 3 9 8 - 8 3 ），从而形成了这“水面舰船制茨载荷测试规程”2.水面舰船模耐波性的运动性能试验最好与波浪载荷的试验一并进行，以利于理论分析比较尤其是研究首端波浪砰击、甲板上浪和淹混等，运动与载荷更应起进行试验由于水面舶班的结构设计对在高浪级条件下的波浪载荷甚为关切且载荷随波高的非线性程度远比运动的非线性严重加上波浪载荷的试验船模要求较

9、高，故本规程中对船模的设计、结构的动力特性与实船相似以及非线性波浪载荷的记测、处理和结呆表达都作了相应的规定3 .随着舰船在高航速高浪级情况下出现波浪载荷明显的非线性现象各国自70年代末相继重视理论计算与试验研究，故本规程无论是规则波或不规则波对非线性的波浪弯矩（切力）的记测，规定试验时要记测好弯矩切力）的零线、区分中拱及中垂弯矩的不同分量以及相应试验结果的不同表达4.随着由计算机处理随机讯号的日益发展，我们只是根据目前对舰船波浪载荷随机讯号的力学分析方法和用途，在本规程中对记洲的我荷讯号作了处理方法的规定，如i普分析、峰峰值及中垂、中拱不同分量的分别处理等；还指出可以利用讯号处理上的方便，对涮量内容及其处理后的力学含义可以在ii验前做好设想，如二个讯号之和或差就会有不同的力学含义等 5 .