JPS61171686A - 振動軽減式船体上部構造 - Google Patents
振動軽減式船体上部構造Info
- Publication number
- JPS61171686A JPS61171686A JP1323585A JP1323585A JPS61171686A JP S61171686 A JPS61171686 A JP S61171686A JP 1323585 A JP1323585 A JP 1323585A JP 1323585 A JP1323585 A JP 1323585A JP S61171686 A JPS61171686 A JP S61171686A
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- JP
- Japan
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- superstructure
- vibration
- hull
- upper structure
- ship
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、前部と後部とから成る船体上部構造に関し、
待に上甲板下方からの振動を軽減できるようにした、振
動軽減式船体上部構造に関する。
待に上甲板下方からの振動を軽減できるようにした、振
動軽減式船体上部構造に関する。
一般に、船舶の上甲板上に設けられる船体上部構造とし
ては第６図（ａ）に示すような一体型のものａや、箔６
図（ｂ）に示すような分離型のものｂなどがある。
ては第６図（ａ）に示すような一体型のものａや、箔６
図（ｂ）に示すような分離型のものｂなどがある。
そして、これらの船体上部構造が船舶の上甲板下方の主
機やプロペラなどと共振して発生する振動および騒音、
特にその居住区周辺に発生する振動および騒音が問題と
なっている。
機やプロペラなどと共振して発生する振動および騒音、
特にその居住区周辺に発生する振動および騒音が問題と
なっている。
そこで、従来より、船体上部構造には様々な防振対策が
施されでおり、上述の分離型船体上部構造については、
第３図に示すように、居住区を含む上部構造前部２と、
主機室囲壁を含む上部構造餡＃Ｑ３−シ氾ｌけトープ凛
話十スーシｌ−）ｎＪ−の共振周波数を変化させ、主８
！５やプロペラ６の振動周波数と共振するのを防止でき
るようになっている。
施されでおり、上述の分離型船体上部構造については、
第３図に示すように、居住区を含む上部構造前部２と、
主機室囲壁を含む上部構造餡＃Ｑ３−シ氾ｌけトープ凛
話十スーシｌ−）ｎＪ−の共振周波数を変化させ、主８
！５やプロペラ６の振動周波数と共振するのを防止でき
るようになっている。
このような船体上部構造における共振防止の原理は以下
のように説明される。すなわち、ｔｔｆＩ４図に示すよ
うに、バネ定数にのバネ２１と、減衰係数Ｃのグンパ２
２とからなる振動系においで、重１ｗの質点２３に、 Ｆ＝Ｐ−ｓｉｎａ＋ｔ で表わされる起振力Ｆが加えられるとする。ただし、Ｐ
はその最大力、ωは角周波数、ｔは時間を表わしている
。
のように説明される。すなわち、ｔｔｆＩ４図に示すよ
うに、バネ定数にのバネ２１と、減衰係数Ｃのグンパ２
２とからなる振動系においで、重１ｗの質点２３に、 Ｆ＝Ｐ−ｓｉｎａ＋ｔ で表わされる起振力Ｆが加えられるとする。ただし、Ｐ
はその最大力、ωは角周波数、ｔは時間を表わしている
。
このような条件のもとで、質点２３についての運動方程
式は、重力加速度をｇ、質点２３の変位を×として次の
ようになる。
式は、重力加速度をｇ、質点２３の変位を×として次の
ようになる。
（Ｗ／ｇ）’ｘ＝ −ｋｘ−ｅｘ十Ｐｓｉｎａ＋ｔ
・・（１）ここで、ｐ２＝ｋｇ／ｗ、ｎ＝ｃｇ／（２
Ｗ）とおけば、（１）式は、 ｘ＋２ｎｘ＋ｐ２ｘ＝（Ｐｇ／Ｗ）ｓｉｎａ＋ｔ
−−（２）と書き直される。（２）式を解くことにより
、上記質点２３の振幅ｘ０は、 と表わされる６ただし、（３）式で×、冒よ一定の力Ｐ
が質点２３に加わった場合の同質点２３の変位である。
・・（１）ここで、ｐ２＝ｋｇ／ｗ、ｎ＝ｃｇ／（２
Ｗ）とおけば、（１）式は、 ｘ＋２ｎｘ＋ｐ２ｘ＝（Ｐｇ／Ｗ）ｓｉｎａ＋ｔ
−−（２）と書き直される。（２）式を解くことにより
、上記質点２３の振幅ｘ０は、 と表わされる６ただし、（３）式で×、冒よ一定の力Ｐ
が質点２３に加わった場合の同質点２３の変位である。
そして、ω／ｐをパラメータとして（ｘｏ／ｘｓｔ ）
を表わすと第５図に示すグラフのようになり、このグラ
フを見ても分かる通り、（ω／ｐ）＝１となる点が共振
点であり、この点で振動の振幅が最大となる。
を表わすと第５図に示すグラフのようになり、このグラ
フを見ても分かる通り、（ω／ｐ）＝１となる点が共振
点であり、この点で振動の振幅が最大となる。
つまり、上述の振動系において共振を防止するためには
、（ω／ｐ）≠１となるようにバネ定数におより重量Ｗ
の値を定めればよい。
、（ω／ｐ）≠１となるようにバネ定数におより重量Ｗ
の値を定めればよい。
そして、第３図に示す船体上部構造においては、梁４が
第４図に示すバネ２１およびダ′パ２２に
ｍｌ相当する作用を有し、上部構造前部２および
上部構造後部３が質点２３に相当する作用を持つため、
上記梁４の形状を適当に定めることによって、そのバネ
定数ｋを所要の値に定めることができ、これによって共
振が防止されるのである。
第４図に示すバネ２１およびダ′パ２２に
ｍｌ相当する作用を有し、上部構造前部２および
上部構造後部３が質点２３に相当する作用を持つため、
上記梁４の形状を適当に定めることによって、そのバネ
定数ｋを所要の値に定めることができ、これによって共
振が防止されるのである。
しかしながら、実際の船舶の設計に際して、上部構造前
部２．上部構造後部３および梁４からなる振動系の共振
点を求めるには、単純化されたモデルについての計算や
過去の経験等から推定する以外にはないが、実際の船舶
においては、主機５やプロペラ６の振動状態が変化した
り、その船体上部構造と様々な蟻装品および装置等とが
連成して振動したりするため、上記船体上部構造におけ
る共振の発生を避けることができない。
部２．上部構造後部３および梁４からなる振動系の共振
点を求めるには、単純化されたモデルについての計算や
過去の経験等から推定する以外にはないが、実際の船舶
においては、主機５やプロペラ６の振動状態が変化した
り、その船体上部構造と様々な蟻装品および装置等とが
連成して振動したりするため、上記船体上部構造におけ
る共振の発生を避けることができない。
本発明は、このような問題点の解消をはかろうとするも
ので、船体各部の振動状態に応じて船体上部構造の振動
形態を適宜自動的に変化させることにより、その振動を
軽減できるようにした、振動軽減式船体上部構造を提供
することを目的とする。
ので、船体各部の振動状態に応じて船体上部構造の振動
形態を適宜自動的に変化させることにより、その振動を
軽減できるようにした、振動軽減式船体上部構造を提供
することを目的とする。
このため、本発明の振動軽減式船体上部構造は、船体の
ト甲析トに、居什ダを会１１ ）一部構造前部と。
ト甲析トに、居什ダを会１１ ）一部構造前部と。
主機室囲壁を含む上部構造後部と、これらの上部構造前
部と上部構造後部とを上記上甲板よりも上方において連
結するピストンロッドおよびそのピストン部をそなえ、
上記上甲板の下方から伝達される振動を軽減すべく、上
記ピストン部を嵌挿されたシリンダ部が上記の上部構造
前部および上部構造後部のいずれか一方に形成されると
ともに、同シリンダの上記ピストン部で仕切られた各液
室を相互に連通する液路と、同液路の流路面積を調整し
うる調整弁と、同調整弁にその開度制御信号を送る制御
系とが設けられて、同制御系が、船体各部に配設された
センサからの振動検出信号を受けて船体の振動状態を算
出する演算器と、同演算器からの情報に基づいて上記ｌ
！ｌ整弁に開度制御信号を送る制御器とで構成されてい
ることを特徴としている。
部と上部構造後部とを上記上甲板よりも上方において連
結するピストンロッドおよびそのピストン部をそなえ、
上記上甲板の下方から伝達される振動を軽減すべく、上
記ピストン部を嵌挿されたシリンダ部が上記の上部構造
前部および上部構造後部のいずれか一方に形成されると
ともに、同シリンダの上記ピストン部で仕切られた各液
室を相互に連通する液路と、同液路の流路面積を調整し
うる調整弁と、同調整弁にその開度制御信号を送る制御
系とが設けられて、同制御系が、船体各部に配設された
センサからの振動検出信号を受けて船体の振動状態を算
出する演算器と、同演算器からの情報に基づいて上記ｌ
！ｌ整弁に開度制御信号を送る制御器とで構成されてい
ることを特徴としている。
上述の本発明の振動軽減式船体上部構造では、船体各部
のセンサからの振動検出信号により演算器によって船体
の振動状態が算出され、同演算器からの情報に基づいて
制御器から７Ｉ４ｑＮ弁へ開度制御信号が送られて、同
調整弁により液路の流路面積が調整されることによって
、ピストン部のシリンダ内における運動抵抗を変化させ
、船体上部構造における振動形態を適宜自動的に変化さ
せて、その共振を軽減する。
のセンサからの振動検出信号により演算器によって船体
の振動状態が算出され、同演算器からの情報に基づいて
制御器から７Ｉ４ｑＮ弁へ開度制御信号が送られて、同
調整弁により液路の流路面積が調整されることによって
、ピストン部のシリンダ内における運動抵抗を変化させ
、船体上部構造における振動形態を適宜自動的に変化さ
せて、その共振を軽減する。
以下、図面により本発明の一実施例としての振動軽減式
船体−ヒ部構造について説明すると、第１図はその斜視
図、第２図はその調整弁および制御系を説明するための
模式的な側断面図である。
船体−ヒ部構造について説明すると、第１図はその斜視
図、第２図はその調整弁および制御系を説明するための
模式的な側断面図である。
第１，２図に示すように、船舶の上甲板上には居住区を
含む上部構造前部２と主機室囲壁を含む上部構造後部３
とが設けられていて、上部構造前部２の後面の上記上甲
板より上方には、その先端にピストン部１０を有する２
本のピストンロッド１１が突設される一方、上部構造後
部３の前面には、内部にシリンダ１３を形成された梁１
２が突設されている。
含む上部構造前部２と主機室囲壁を含む上部構造後部３
とが設けられていて、上部構造前部２の後面の上記上甲
板より上方には、その先端にピストン部１０を有する２
本のピストンロッド１１が突設される一方、上部構造後
部３の前面には、内部にシリンダ１３を形成された梁１
２が突設されている。
そして、シリンダ１３内に、油が充填されるとともに、
ピストン部１０が嵌挿されており、これによって、上部
構造前部２と上部構造後部３とがピストンロッド１１お
よびそのピストン部１０を介し連結される。
ピストン部１０が嵌挿されており、これによって、上部
構造前部２と上部構造後部３とがピストンロッド１１お
よびそのピストン部１０を介し連結される。
一方、シリンダ１３は上記ピストン部１０によりて２つ
の液室１３ａ、１３ｂに仕切られるとともに、梁１２内
部には、これらの液室１３ａ、１３ｂを相互に連通する
液路９が形成されている。
の液室１３ａ、１３ｂに仕切られるとともに、梁１２内
部には、これらの液室１３ａ、１３ｂを相互に連通する
液路９が形成されている。
また、この液路９のほぼ中央部に形成された小開口８に
は、同液路の流路面積を調整するための弁部材１４が液
密に摺動するように挿入されでおり、同弁部材１４は油
圧装置１５へ連結されていで、これらの弁部材１４と油
圧装置１５とで調整弁７が構成されている。
は、同液路の流路面積を調整するための弁部材１４が液
密に摺動するように挿入されでおり、同弁部材１４は油
圧装置１５へ連結されていで、これらの弁部材１４と油
圧装置１５とで調整弁７が構成されている。
さらに、この調整弁７は、演算器１９と制御器′°“ゝ
″″７ａ＠′ｌｍ１Ａ”３″ｉｉ％ｍｔ、：ｍＭ°１゛
静岡制御Ｐ、１８により制御されて作動する
が、さらにこの制御Ｐ、１８は、上部構造前部２．上部
構造後部３．主機５．プロペラ６などの船体各部に配設
された多数の振動検出用センサ１６と電気的に接続して
いる。
″″７ａ＠′ｌｍ１Ａ”３″ｉｉ％ｍｔ、：ｍＭ°１゛
静岡制御Ｐ、１８により制御されて作動する
が、さらにこの制御Ｐ、１８は、上部構造前部２．上部
構造後部３．主機５．プロペラ６などの船体各部に配設
された多数の振動検出用センサ１６と電気的に接続して
いる。
本発明の振動軽減式船体上部構造は上述のごとく構成さ
れているので、各センサ１６から制御系１８へ船体各部
における振動（振動数、振幅）検出信号が送られると、
まず演算器１９においてこれらの振動検出信号に基づき
船体各部の振動状態が算出され、さらにその算出結果を
もとに、船体上部構造の振動を最小にするような調整弁
７の開度が計算される。
れているので、各センサ１６から制御系１８へ船体各部
における振動（振動数、振幅）検出信号が送られると、
まず演算器１９においてこれらの振動検出信号に基づき
船体各部の振動状態が算出され、さらにその算出結果を
もとに、船体上部構造の振動を最小にするような調整弁
７の開度が計算される。
そして、この計算結果が演算器１９から制御器２０へ送
られ、ついで上記の計算結果に基づいて同制御器２０か
ら調整弁７へ開度制御信号が送られて、液路９の流路面
積を調整するために、油圧装置１５により弁部材１４が
所要量だけ小開口８を通じて液路９の内部へ挿入または
内部から引出される。
られ、ついで上記の計算結果に基づいて同制御器２０か
ら調整弁７へ開度制御信号が送られて、液路９の流路面
積を調整するために、油圧装置１５により弁部材１４が
所要量だけ小開口８を通じて液路９の内部へ挿入または
内部から引出される。
このようにして、調整弁７の開度が調整されることによ
り、液室１３ａ、１３ｂ相互間を液路９を通じて往来す
る油の移動量が調整され、シリンダされる。
り、液室１３ａ、１３ｂ相互間を液路９を通じて往来す
る油の移動量が調整され、シリンダされる。
したがって、ピストンロッド１１およびそのピストン部
１０と、シリンダ１３とが、バネ（第４図の符号２１参
照）に相当する作用のほかに、グンパ（第４図の符号２
２参照）に相当する作用を有することになり、上述した
調整弁７の開度調整によってそのバネ定数と滅貸係数と
が変化するため、上述の船体上部構造全体の振動形態が
変化して、上甲板の下方から伝達される振動周波数にお
ける上記船体上部構造の振動が軽減される。
１０と、シリンダ１３とが、バネ（第４図の符号２１参
照）に相当する作用のほかに、グンパ（第４図の符号２
２参照）に相当する作用を有することになり、上述した
調整弁７の開度調整によってそのバネ定数と滅貸係数と
が変化するため、上述の船体上部構造全体の振動形態が
変化して、上甲板の下方から伝達される振動周波数にお
ける上記船体上部構造の振動が軽減される。
そして、以上のような作用が常時繰り返されることによ
って、主８！５やプロペラ６の振動状態の変化や船体振
動の達成状態の変化に応じて調整弁 ′７の開度
が適宜自動的に調整され、上述の船体上部構造における
振動が確実に軽減されるのである。
って、主８！５やプロペラ６の振動状態の変化や船体振
動の達成状態の変化に応じて調整弁 ′７の開度
が適宜自動的に調整され、上述の船体上部構造における
振動が確実に軽減されるのである。
以上詳述したように、本発明の振動軽減式船体上部構造
では、船体の上甲板上に、居住区を含む上部構造前部と
、主機室囲壁を含む上部構造後部と、これらの上部構造
前部と上部構造ａ部とを上泥上甲板よりも上方において
連結するピストンロフトお上りそのピストン部をそなえ
、上記上甲板の下方から伝達される振動を軽減すべく、
上記ピストン部を嵌挿されたシリンダ部が上記の上部構
造前部および上部構造後部のいずれか一方に形成される
とともに、同シリンダの上記ピストン部で仕切られた各
液室を相互に連通する液路と、同液路の流路面積を調整
しうる調整弁と、同調整弁にその開度制御信号を送る制
御系とが設けられて、同制御系が、船体各部に配設され
たセンサからの振動検出信号を受けで船体の振動状態を
算出する演算器と、同演算器からの情報に基づいて上記
ｌｌＩ整弁に開度制御信号を送る制御器とで構成される
という簡素な構造で、船体上部構造物における振動が常
時確実に軽減されるので、船体、特に居住区周辺におけ
る振動および騒音が大幅に低減されるばかりか、船体の
疲労破壊が防止され、その耐久性の向上に寄与しうるの
である。
では、船体の上甲板上に、居住区を含む上部構造前部と
、主機室囲壁を含む上部構造後部と、これらの上部構造
前部と上部構造ａ部とを上泥上甲板よりも上方において
連結するピストンロフトお上りそのピストン部をそなえ
、上記上甲板の下方から伝達される振動を軽減すべく、
上記ピストン部を嵌挿されたシリンダ部が上記の上部構
造前部および上部構造後部のいずれか一方に形成される
とともに、同シリンダの上記ピストン部で仕切られた各
液室を相互に連通する液路と、同液路の流路面積を調整
しうる調整弁と、同調整弁にその開度制御信号を送る制
御系とが設けられて、同制御系が、船体各部に配設され
たセンサからの振動検出信号を受けで船体の振動状態を
算出する演算器と、同演算器からの情報に基づいて上記
ｌｌＩ整弁に開度制御信号を送る制御器とで構成される
という簡素な構造で、船体上部構造物における振動が常
時確実に軽減されるので、船体、特に居住区周辺におけ
る振動および騒音が大幅に低減されるばかりか、船体の
疲労破壊が防止され、その耐久性の向上に寄与しうるの
である。
第１．２図は本発明の一実施例としての振動軽減式船体
上部構造を示すもので、第１図はその斜視図、第２図は
その調整弁および制御系を説明するための模式的な側断
面図であり、第３図は従来の共振防止式船体上部構造を
模式的に示す側面図であり、第４，５図は一般的な振動
系の共振現象を説明するためのもので、第４図はその振
動系を示す模式図、第５図はその共振曲線を示すグラフ
であり、第６図（ａ）、（ｂ）は一般的な船体上部構造
を示すもので、ｔＩＳ６図（ａ）は一体型船体上部構造
を模式的に示す側面図、第６図（ｂ）は分離型船体上部
構造を模式的に示す側面図である。 ２・・上部構造前部、３・・上部構造後部、５・・主機
、６・・プロペラ、７・・ｉ１３！整弁、８・・小開口
、９・・液路、１０・・ピストン部、１１・・ピストン
ロッド、１２・・梁、１３・・５ｙ ’Ｊ′グ・ １３
′・１３ｈ−−液室・ １４°°”翻・
イ１５・・油圧装置、１６・・振動検出用センサ
、１８・・制御系、１９・・演算器、２０・・制御器。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第１図 第 ２ 図 第３図 ′＄４図 第５図 １．０ ２０ ３．０ 第 ６ （ｂ）
上部構造を示すもので、第１図はその斜視図、第２図は
その調整弁および制御系を説明するための模式的な側断
面図であり、第３図は従来の共振防止式船体上部構造を
模式的に示す側面図であり、第４，５図は一般的な振動
系の共振現象を説明するためのもので、第４図はその振
動系を示す模式図、第５図はその共振曲線を示すグラフ
であり、第６図（ａ）、（ｂ）は一般的な船体上部構造
を示すもので、ｔＩＳ６図（ａ）は一体型船体上部構造
を模式的に示す側面図、第６図（ｂ）は分離型船体上部
構造を模式的に示す側面図である。 ２・・上部構造前部、３・・上部構造後部、５・・主機
、６・・プロペラ、７・・ｉ１３！整弁、８・・小開口
、９・・液路、１０・・ピストン部、１１・・ピストン
ロッド、１２・・梁、１３・・５ｙ ’Ｊ′グ・ １３
′・１３ｈ−−液室・ １４°°”翻・
イ１５・・油圧装置、１６・・振動検出用センサ
、１８・・制御系、１９・・演算器、２０・・制御器。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第１図 第 ２ 図 第３図 ′＄４図 第５図 １．０ ２０ ３．０ 第 ６ （ｂ）
Claims (1)
- 船体の上甲板上に、居住区を含む上部構造前部と、主機
室囲壁を含む上部構造後部と、これらの上部構造前部と
上部構造後部とを上記上甲板よりも上方において連結す
るピストンロッドおよびそのピストン部をそなえ、上記
上甲板の下方から伝達される振動を軽減すべく、上記ピ
ストン部を嵌挿されたシリンダ部が上記の上部構造前部
および上部構造後部のいずれか一方に形成されるととも
に、同シリンダの上記ピストン部で仕切られた各液室を
相互に連通する液路と、同液路の流路面積を調整しうる
調整弁と、同調整弁にその開度制御信号を送る制御系と
が設けられて、同制御系が、船体各部に配設されたセン
サからの振動検出信号を受けて船体の振動状態を算出す
る演算器と、同演算器からの情報に基づいて上記調整弁
に開度制御信号を送る制御器とで構成されていることを
特徴とする、振動軽減式船体上部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1323585A JPS61171686A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 振動軽減式船体上部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1323585A JPS61171686A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 振動軽減式船体上部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171686A true JPS61171686A (ja) | 1986-08-02 |
Family
ID=11827526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1323585A Pending JPS61171686A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 振動軽減式船体上部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171686A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7013832B2 (en) * | 2000-04-28 | 2006-03-21 | Bae Systems Plc | Arrangement for damping of structural resonance |
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| US8882091B2 (en) | 2011-11-11 | 2014-11-11 | Textron Innovations Inc. | Vibration isolation system |
| US9297439B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-03-29 | Textron Innovations Inc. | Method and apparatus for improved vibration isolation |
| US9446841B2 (en) | 2008-12-18 | 2016-09-20 | Textron Innovations Inc. | Method and apparatus for improved vibration isolation |
| CN106965904A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-21 | 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） | 一种船舶上建外置防振动连接结构 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP1323585A patent/JPS61171686A/ja active Pending
Cited By (8)
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