全垫升式气垫船柔性围裙气囊模态特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第9期北京时间：

作者：韦俊宏,，袁昱超godyyc@sjtu,,，唐文勇,

单位：1.上海交通大学海洋工程全国重点实验室，上海200240；2.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240;3.上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室，上海200240

摘要：为了解全垫升式气垫船柔性围裙气囊充气成型后的振动特性及动态响应行为，采用控制体积法模拟围裙气囊充气成型过程，使气囊达到充气平衡状态。基于此动态平衡状态，考虑充气预应力对气囊固有振动特性的影响，对气垫船三维围裙气囊结构进行模态分析，求解气囊固有频率与振型。针对复杂的整体模态，根据空间特征解耦为轴向模态与面内模态，分析解耦后模态的振动特性，并重新进行组合。低阶轴向模态和面内模态均表现出充气结构的整体刚度特性，高阶轴向模态反映局部振动特性，高阶面内模态呈现复杂的“花瓣形”；将轴向模态和面内模态进行组合，得到气囊振型定性描述的模态数据库；2-6Hz频率区间内，以整体振型为主，6-10Hz区间内，模态耦合复杂，振型较难区分，轴向模态和面内模态半波数相同的振型，会同时存在两种面内模态形式。研究结果可为气垫船围裙气囊动态响应特性研究提供有益的参考。<br>

关键词：全垫升式气垫船；柔性围裙气囊；含预应力薄膜；控制体积法；模态特性分析