船体振动的原因及减振方法4

船体振动随着国际游艇行业的发展，玻璃钢游艇建造数量日益增多，对其结构的减振降噪要求也逐渐加强。游艇振动会使船上人员感觉烦躁、头晕、影响心情甚至会造成船体结构受损，影响游艇的舒适性、航行性和安全性，故游艇的振动一直是游艇界十分关心的问题。随着现代船舶装备的复杂程度和它们对振动敏感性的增长，纵然过去在这方面作了许多研究，但看来解决避免振动的问题不是愈形简单，而是愈形困难了。3.1概述船舶是一种漂浮在水上复杂的弹性结构物，其结构材料及质量分布的横剖面惯性矩分布，是从船舶的一端向另一端以比较不规则的方式变化的，是变截面的空心梁。因此当船体受到干扰而振动时情况较为复杂，船体周围的舷外水对船体振动也产生种种影响，这就使船体的振动更为复杂。为研究的方便，通常将船体振动人为地分为总振动与局部振动两大类。总振动是指将船体视为一个整体的船舶总体振动，这时将船体视为一根两端自由的变截面空心梁；而船体局部振动是指组成船舶的各个局部结构构件或部件对整个船体所作的附加振动，如梁、板、板架、桅杆、螺旋桨、轴包架、轴支架等的振动。这两类振动往往是同时存在且相互关联的。如由主机的不平衡惯性力构成的扰动力，它既能激起全船整体性的总振动，同时还会激起机舱板架及某些梁、板格的局部振动。当船体总振动固有频率较板架等局部振动固有频率低很多，以及局部振动质量与总振动质量相比较微小时，这种分割是允许的，它不会产生很大的误差。船体振动与其他振动一样，按不同的受力情况，船体总振动与局部振动都有自由振动和强迫振动这两种不同性质的振动。如在水中航行或停泊的船舶，当受到一个较大的波浪冲击后，就能激起船体的自由振动，振动会由于阻尼存在而很快消失。而在船舶航行中一直受到干扰力作用（如主机不平衡惯性力）而激起的振动为强迫振动。自由振动主要研究固有频率和固有振形，强迫振动则研究船体在各种激励作用下的响应。固有频率和固有振形的研究比较成熟，而且也是船体振动问题分析的依据，一般在设计阶段都需对此进行计算和分析。船体振动所受到的力有激振力、弹性恢复力、惯性力和阻尼力。阻尼力的数值相对较微小，对低频振动的主振动形式与频率影响不大，故可当作无阻尼振动考虑。高谐调阻尼影响扩大，需考虑阻尼的影响。特别在共振时，不论谐调高低，阻尼力有减低动力放大因数的作用，因而必须考虑在内。船体所受的激振力有周期性和非周期性两种。周期性激振力（如由主机或螺旋桨引起的激振力）能使船体产生周期性的振动，是我们讨论的主要内容；非周期性激振力亦能使船体产生振动，但其振动性质不稳定，在本书中不作详细讨论，如船舶在不规则波浪中的振动，由于波浪外力的随机性质，因此其振动规律不能用简单的函数来表示，只能用概率和统计的方法来描术其数量规律。这种在任何未来时刻表征振动物理量的瞬时值不能预先精确地加以判断非周期性的持续振动称为随机振动。但当波浪遭遇频率与船体的受谐垂向固有频率相等时，会出现由波浪对船体的非冲击性水动力作用引起的全船稳态垂向两节点振动(高谐振动阻尼大，消失快)，这种振动称为波激振动(也就是上面说的自由振动)，又称为弹振。此外浪击振动(又称击振)也是一种非周期性振动，它是船体受波浪冲击而出现的弯曲振动现象，由于阻尼的作用而将逐渐消失。由于船体总振动是将船体作为一根梁来考虑，因此梁的各种振动形式在船体总振动中都可能发生。故按其振动形态，将船体总振动分为以下四种不同形态：在船体的纵中剖面内的垂向弯曲振动，称为垂向振动；在船体的水线平面内的水平方向的弯曲振动，称为水平振动。垂向振动和水平振动的振动方向均垂直于船体纵向轴线，故又称为横振动（铅垂方向的横振动和水平方向的横振动）。船体横剖面绕纵向轴线扭转的振动，称为扭转振动；船体横剖面沿其纵向轴线作纵向拉压的往复振动（在纵向轴线方向的伸缩运动），称为纵向振动。当船舶每个横剖面的重心（质心）与船体纵向构件横剖面的形心（弯曲中心）的连线是一条直线时，这四种形式的船体总振动才能各自单独出现。实际船舶并不能满足这一条件，但由于船舶左右对称，两者均在纵中剖面内。因质心与弯曲中心不在一点，从而使弯曲振动与纵向振动耦合；同样，由于弯曲中心与剪切中心不在一点，从而使弯曲振动与扭转振动耦合。考虑到船舶纵向振动较小，因此垂向振动与纵向振动可以认为是相互独立的。而水平振动与扭转振动之间，只要两者的固有频率相差一定数值，其耦合作用也很小，也可近似地认为是互相独立的。对实船来说，最主要的是垂向弯曲振动，其次是水平弯曲振动；对于大开口船及B/D大的内河船，则还必须考虑扭矩振动，至于纵向振动则因等效刚度大，故振幅极小。由于船体是一个弹性体，有无限多个自由度，不管振动的初始条件及激振力的性质如何，船体总振动都可分解为无限个主振动的组合，有无限多个固有频率和固有振形。我们把船体总振动时振幅为零的横截面称为节点，各主振动的振形和节点如图3-1所示。由于船体自由漂浮在水面上，两端完全自由，因此对垂向和水平振动有第一谐调两节点、第二谐调三节点、第三谐调四节点、……的主振动。对纵向振动和扭转振动则有第一谐调一节点、第二谐调二节点……的主振动。其相应的固有频率称为第一谐调固有频率(又称基频)、第二谐调固有频率……。在这无穷多个固有频率和固有振形中，只有最初几阶才有实际意义。较高谐调的主振动具有较多的节点、较高的频率和较短的周期，而较低谐调的主振动则具有较少的节点、较低的频率和较长的周期。船体的主振形可用函数或表格形式表示，它具有正交性性的函数。当各主振动函数已知时，则可把这种振动体系当做单自由度体系来研究，这种运动只取决于一个广义坐标。这样船体振动可当作无限个单自由度系统的振动的叠加来处理，其中每个单自由度系统均可用具有某一等效质量和等效刚度的简单体系来代替。图3-1振形及节点示意图(a)垂向振动；(b)水平振动；(c)纵向振动；(d)扭转振动5.1概述

船体作为一个自由漂浮在水上的弹性结构，可把它视为一个空心弹性梁，在营运过程中，不可避免的受到各种外界激振力(又称干扰力)的作用，使船体发生总振动和局部振动。

引起船体产生稳态强迫振动的主要原因是螺旋桨和主机运转时所引起的周期性的激振力，也是船体振动的主要振源。船体产生振动过大的原因可归纳为以下三个方面：一是设计时考虑不周或计算的错误；二是建造质量问题；三是营运时航行条件及操作管理水平的影响

5.2螺旋桨激振力螺旋桨引起的激振力可分为两类：一类是轴频激振力，即螺旋桨的激振频率等于桨轴转速的一阶激振力，它是由螺旋桨的机械不平衡引起的；另一类则是激振频率等于桨轴转速n乘以桨叶数z或桨叶数倍数的高阶激振力，称为叶频激振力或倍叶频激振力，它是由螺旋桨在不均匀流场中工作引起的。5.2.1机械不平衡引起的激振力1.机械静力不平衡螺旋奖制造的原因，如加工不准确，材料不均匀，工艺公差分布不均匀，桨叶形状不同等，都会引起各桨叶重量不等，而使螺旋桨的重心不在回转轴上，形成静力不平衡。当螺旋桨转动时，就产生一个频率等于桨轴转速的周期性离心力F，对螺旋桨形成弯曲力矩，引起船体振动。目前在螺旋桨加工时，都要进行静力平衡校正，以尽可能消除静力不平衡。校正时允许有一定的不平衡质量存在，并按下士来控制其允许保留的不平衡质量的大小，通常螺旋桨都能满足这一要求，但内河船尤其是一些小厂制造的螺旋桨则精度较差，其离心力可能很大。此外船舶在冰区或浅水中航行时，螺旋桨易受冰块或卵石撞击，使桨叶打断、卷边等；在湖区则桨叶易受水草缠附，这都使螺旋桨的静力平衡受到破坏，激起船体剧烈的一阶(轴频)振动。所以在航行中的船舶，若突然出现一阶振动时，常常是螺旋桨受损的重要征兆。2．机械动力不平衡螺旋桨的重心虽在回转轴上，但由于各桨叶在轴线方向略有错开，从而使各桨叶的重心不在同一盘面内，转动时各叶离心力形成轴频不平衡力矩，使桨轴产生弯曲振动。为了确保不使这种振动过大，需进行动平衡校验。动平衡校验也允许保留一定的力矩，该力矩按下式控制其允许保留力矩的大小，但只有当螺旋桨转速高时，动力不平衡的影响才显著，故目前仅对快艇螺旋桨才要求进行动力平衡试验。3．水动力不平衡如果螺旋桨制造的误差，各桨叶的几何要素不相同，就会产生水动力不平衡。此时作用在每一桨叶上的推力T和阻力R不同，产生总推力不与桨轴线重合而略有偏心，这样就将形成一个频率等于桨轴转速且使桨轴弯曲的力矩。同时阻力合力不等于零，也将形成一个频率等于桨轴转速，且作用于桨轴的一阶周期激振力。它们都通过轴系和轴承传给船体引起船体的横振动和扭转振动，见图5—1所示。在影响螺旋桨水动力不平衡的诸多因素中，螺距的影响最大.螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成。螺旋桨与尾轴联接部分为桨毂，它一般为锥形体。为减小水阻力，在桨毂后端加一整流罩（毂帽），与桨毂形成一光顺流线体。

桨叶固定在桨毂上，螺旋桨一般有2－6片桨叶，桨叶数（Z）越多，桨的振动越小。

当船舶前进时，桨叶推水的那一面（即由船尾向前看时所见到的一面）称为叶面；相反的另一面称为叶背。与桨毂连接的桨叶下端称为叶根，此处的桨叶剖面最厚；桨叶的最外端称为叶梢，此处的桨叶剖面最薄。螺旋桨正车旋转时，桨叶先与水接触的一边称导边，另一边称随边。

螺旋桨旋转时，叶梢的圆形轨迹称梢圆。梢圆的直径为螺旋桨的直径D，叶梢至桨毂中线的距离称螺旋桨半径R。

螺旋桨正车旋转时，由船尾向前观察，若转向为顺时针时称右旋，反之为左旋。双桨船正车旋转时，两螺旋桨的上部向船的中线方向旋转时称内旋，反之为外旋。二、螺旋面和螺旋线

螺旋桨桨叶的叶面是螺旋面的一部分。

设线段ab与轴线oo1成固定角度，并使ab以等角速度绕轴oo1旋转的同时以等线速度沿oo1向上移动，则ab线在空间所描绘的曲面为等螺距螺旋面。线段ab称为母线，母线绕行一周在轴向前进的距离称为螺距（P）。螺旋桨激起的一阶振动主要和桨叶制造质量有关。提高螺旋桨制造的精度，可使其一阶激振力或力矩降到最低的程度。但若这种激振力的频率与船体的固有频率同步时，就可能产生严重的振动。

5.2.2流畅的不均匀引起的叶频振动

叶频激振力与螺旋桨的制造质量无关，这种力可分为两类；一是螺旋桨转动时经水传至船体表面的脉动水压力，称为螺旋桨脉动压力，其沿船体表面的积分值(合力)称为表面力；二是螺旋桨在船后工作时，出于伴流在周向分布的不均匀性，使作用在桨叶上的流体力发生变化而引起的激振力，因它通过桨轴和轴承作用于船体，故称为轴承力。1．表面力

螺旋桨脉动压力的产生，可从下还两个方面来解释：一是螺旋桨在水中工作时，水流流过桨叶的流畅发生了变化，使得螺旋桨叶面的压力比叶背的压力高，这个压力差在叶梢处形成螺旋涡系(图5—2a)，漩涡扰动着周围的流畅，使螺旋桨附近水中各点的压力呈周期性时大时小地变化，这样便对压力场内的艉部底板及舵叶等其它结构便受到周期性脉动压力，而涡旋强度与螺旋桨的载荷(推力和扭矩)有关，所以这一部分脉动压力常称为载荷效应；二是螺旋桨桨叶具有厚度(图5—2b)，在流畅中运动时，流场中某一点P处的压力将随着桨叶接近和远离该点而发生周期性变化，从而使该流畅中各点受到脉动压力，这种效应称为叶厚效应。

影响脉动压力大小的主要因素是螺旋桨叶梢与尾壳板的间隙大小（如图5—3所示）及螺旋桨的叶数（如图5-4所示）。增大梢隙，脉动压力会明显减小，但增大到一定程度时，脉动压力值的变化很少。增加螺旋桨的叶数，脉动压力也将下降。一般来说，海船能满足间隙的要求，但内河船和潜水航道船，由于吃水较小等原因，为了获得较佳的推进效果，螺旋桨直径相对较大，梢隙很小，因此船体尾部的振动往往较为剧烈。

螺旋桨脉动水压力主要作用在螺旋桨正上方的外板，面积约为螺旋桨直径的平方。在其上的不同部位、脉动压力的大小及相位均不相同。最大压力的纵向位置是在螺旋桨盘面往船首偏离约0.1倍的螺旋桨直径处。横向则呈对称变化。2．轴承力

由于船后流畅的不均匀性，螺旋桨工作时候，通过桨叶的水流速度的大小和方向不同，因此在任一瞬间各叶的攻角不同，桨叶上推力和旋转阻力也不相等。由于推力合力的中心不通过桨轴，因此将产生图5—5(a)所示的周期性的脉动推力和水平、垂向弯矩。由于旋转阻力合力不等于零，将产生如图5—5(b)所示的分力和扭矩。

这些周期性变化的推力，转矩（即扭矩）及侧向力和弯矩，会分别引起轴系、船体和上层建筑的纵向振动、轴系和动力装置的扭转振动以及轴系和船体的横向振动。在均匀流场中，若螺旋桨各叶片的几何特征完全相同，则其除了产生恒定的推力和转矩外，其它分力均等于零，因此不再产生轴承力。轴承力只在不均匀的流场中存在，伴流越不均匀，轴承力就越大。

因为叶片每转过一个大小等于两叶片夹角的转角时，螺旋桨便重复一次受力情况，所以表面力和轴承力的频率等于叶数与桨轴转速的乘积，即叶频。单桨船的轴承力比双桨船普遍较大。推力最大波动出现在四叶桨船上弯矩的最大波动出现在五叶桨船上双桨船表面力较单桨船大，最大者出现在三桨船上3．伴流和空泡对叶频激振力的影响由于水的粘性、船体的兴波作用和运动等原因，使船体周围的一部分水流伴随着船体一起运动，这部分水流称为伴流。空泡是桨叶表面上的水分子压力降低到该温度下水的汽化压力（饱和蒸汽压力）以下时，水中逸出的蒸汽和其他气体而形成的气泡。很多内河船、沿海船在浅水中航行时，由于浅水效应使尾部流畅将更不均匀，因此其表面力和轴承力均会显著增大。当船舶回转或倒车时，由于水流的变化，也会产生较大的艉部振动。此外，污底能改变伴流的分布，尤其是接近水面部分的船底。当污底集中在螺旋桨正上方位置时，有可能引起严重的艉振，达也是某些船舶营运若干年后出现艉振日益严重的原因之一。5.4其他激振力5.4．1波浪激振力冲击性波浪激振力——船舶在大风浪中航行，由于波浪的冲击引起的船体衰减振动，称为击振或冲荡。特别是肥大船型和平底压浪船型，其冲击力较大，可使船舶整体或局部结构产生较大的振动。但以上的振动由于阻尼的作用，随着冲击力的消失，振动也将很快消失。周期性波浪激振力——船舶在不大的风浪中航行时，船舶的第一谐调固有频率与波浪的遭遇频率相等或相近时，将发生波激振动，可引起船体稳态垂向二节点振动。波激振动对海上的巨型油船及肥大型货船最为突出。5.4.2轴系的激振力

当轴存在初弯曲或中间轴用法兰联接后轴线不直，而用轴承固定并转动时，轴承上将产生不断改变方向的周期性激振力，其频率等于轴转速。船舶由于装(压)载不合理、海损事故，使船体弯曲变形而影响轴承，也持引起轴系产生一阶激振力。这在弯曲刚度较小的海船和长深比较大的内河船上常出现。5．4．4舵力

在桨后变动的艉流中工作的舵上，将产生脉动力和力矩，它们通过舵轴引起船体，特别是艉部的振动。它产生的原因可能是空泡绕过舵叶时，因涡流分离滑脱使水压变化而形成的。5．4．5浅水效应

船舶在浅水航道航行时，振动将显著增大，即浅水效应。当龙骨下水深小于五倍螺旋桨直径时，脉动压力就开始增大。内河浅水船龙骨下水深甚至小于螺旋桨直径，故脉动压力及振幅值均大大增加。

除以上几点外，还有发电机、电动机、通风机、冷藏装置、空调、舵机、起货机和齿轮箱等各种辅助机械与设备，以及各种管道、泵在运转时都能产生机械、电磁和流体激振力。这些激振力频率各异，频率范围很广。其原因可能是设计、制造、安装和使用不当等所造成。5．5结构响应和振源分析

船体梁和其局部结构(板架、梁、板格等)有两种不同性质的振动，即共振和强迫振动。如螺旋桨上方和机舱船底板格的共振，常是该处外板振裂的原因。

对于船舶总体或局部结构的强迫振动，其大小除和激振力大小有关外，还和结构本身的刚度(弯曲和剪切刚度)、质量和阻尼有关。其中以刚度影响最大，刚度小者振动大。

阻尼的存在对强迫振动和共振均有影响，一般情况下，阻尼越大则振幅减小越多，特别是在共振区时，其作用尤为明显。为了减小振动，有针对性地制订减振措施，必须进行振源分析。今给出下表供参考，该表是船体各结构的局部振动及可能的振源，至于船体总振动的振源，则主要是主机和螺旋桨所引起的。5.6振动的危害及评价标准5.6.1振动的危害

船上过度的振动，会带来很多不良的后果：

(1)振动及由振动引起的噪声使船员和旅客感到不舒适，容易疲劳，工作效率降低，甚至影响身体健康。

(2)振动会使船上的各种机械设备、仪器、仪表不能正常的工作，寿命缩短或失灵损坏。(3)振动易使高应力区的船体结构等出现裂缝或疲劳损坏。(4)振动及其产生的噪声对军用舰只的作战和隐蔽性能危害极大。5．6．2船体振动的标准国际上比较公认的船体振动评价标准是由国际化标准组织ISO制定的文件IS06954，即《机械振动和冲击——商船振动的综合评价基准》，它适用于两柱间长大于100m的商船。国际标准化组织还制定了人在忍受全身振动时的评价基准，即文件IS0263《人体暴露于整体振动环境下的评价基准》。以上两个基准图形仅适合于对人体振动防护和对船员振动的忍受极限做出评价，与ISO6954相比，它的实用性较低。CB／Z310—79《海船船体振动衡准》、CB／Z314—80《内河船船体振动衡准》、GB／7452—87《船体振动评价基准》、GB／T7452．1—1996《商船振动综合评价基准》、GB／T7452．2—1996《船长小于100m商船振动综合评价基准》。5．9船体防振与减振措施5．9．1概述防振是指在船舶设计阶段，对船体的动力特性与响应进行预报并采取适当的途径与方法，确保船体振动能满足衡准的要求。尽管船舶在设计阶段已经采取了防振措施，但由于建造和营运等方面的原因，船舶在建成营运后仍有可能发生剧烈的振动。这时需对营运的船舶进行振动测量，对振源进行分析，寻找产生振动的原因，采取必要的减振措施。

无论是船舶设计阶段的防振措施还是营运船舶的减振措施，两者都是通过改变结构的固有频率或激振力频率以避免共振、减小激振力的幅值与减小激振力的传递以降低强迫振动的程度、增加结构刚度和阻尼等方法来减小船体的振动。5．9．2防止共振当激振力频率已知后，为避免共振就必须使船体结构的固有频率与激振力频率保持一定的差距(一般前者大于后者)，亦即使船体结构具有一定的频率储备。为了避免共振，常使第一、二谐调固有频率与激振力频率分别错开15％和20％，便可收到很好的效果。当能提出有根据的强迫振动计算结果时，还可使以上百分数降低。

需要指出的是船长是由船舶的性能所决定的，船舶排水量也不是从振动角度上考虑的，因而它们一旦确定之后，船体梁的固有频率就不易改变了。这时可考虑改变船上载荷的分布来调整固有频率，此外还可考虑改变船体梁的刚性来调整固有频率，这只有在船舶设计早期才可行，而且这种方法很不经济，应慎重考虑合理地设计上层建筑也可改变船体梁的刚性如果改变船体梁的固有频率仍难以避开共振时，也可以采用改变激振力频率的方法。改变激振力频率可从选择主机、减速箱、螺旋桨人手，其中改变螺旋桨叶数是比较容易做到的。

5．9．3减小螺旋桨的激励1．螺旋桨与船体的间隙

螺旋桨与船体的间隙直接影响螺旋桨激振力的大小，对此各国船级社都有明确的最小值规定。实船试验证明，保证间隙特别是适当增大梢隙，将使螺旋桨的激振力得到改善。对此我国1996年《钢质海船人级与建造规范》规定，推进口与艉柱、舵柱之间的最小间隙建议不得小于从梢隙统计看尾部振动较小的船，值多在0.16D左右。单桨船的螺旋桨桨叶与外板的间隙建议不小于0.1D(为螺旋桨直径)。隧道型船舶的螺旋桨桨叶与外板的间隙可适当减小。用导流管和喷水推进装置的船舶，该间隙不受上述要求限制。2．螺旋桨叶数螺旋桨叶数的多少不但影响激振力的大小，而且影响激振力的频率，因此选择叶数应尽量避免干扰力频率与船体或局部结构固有频率相近。

在无空泡情况下螺旋桨所激起的表面力的大小，随叶数的增加而减小，所以从振动角度出发，应尽可能地选用多叶螺旋桨，但随着叶数的增多，推进效率可能降低，叶数的增加还可能引起上层建筑结构的共振，故叶数的选择必须全面考虑。

3．螺距改善螺距可以改善螺旋桨径向载荷分布，例如外半径叶剖面采用较小的螺距和拱度，可卸掉叶梢载荷，有时效果较好。

4．盘面比盘面比主要对由于桨盘面处流速不均匀而产生的轴承力有影响。减小盘面比可大大减小推力和扭矩的脉动幅值，同时使垂向和水平弯矩及水平横向激振力也略有减小。

5．螺旋桨形状

采用大侧斜桨叶，它能减小导边进入高伴流区时导边的冲击效应，同时增大了叶梢与船壳板的间隙，因而可以在很大程度上减小螺旋桨的激振力。但叶根应力增高，不适用于高速螺旋桨。

6．使螺旋桨盘面内的伴流均匀化

理论研究、模型试验和实船测试表明，螺旋桨盘面内的伴流分布，对螺旋桨激振力的大小起着重要作用，而船舶尾部线型对伴流的形成又有很大影响，故设计尾部线型时，除了满足快速度性要求外，还应考虑减振的要求。其总的原则：使螺旋桨来流和去流畅顺，尽可能避免旋涡的形成，使伴流尽可能均匀等。单桨船U型艉的轴向伴流较V型艉均匀，球型艉和开式艉间隙大，伴流变化小，脉动压力小，推力系数较高。7．采用导流管螺旋桨螺旋桨安装导流管后，不仅螺旋桨(中、高载荷)的效率高，而且由于导流管的存在减小了斜流的影响，同时又能使导流管上下来流趋于均匀，因此将导致螺旋桨产生的表面力和轴承力大大减小。5．9．4减小主机激振

1．选择平衡性较好的主机柴油机是引起船体振动的主要振源之一，在船舶设计阶段就应注意选择具有较小不平衡惯性力和不平衡惯性力矩的柴油机作主机，这是至关重要的。柴油机缸数越多其一般平衡性就越好。

考虑到与船体低谐调共振的可能性，在船舶设计初期选择主机时，应特别注意主机在常用转速内与船体发生低谐共振一般是不允许的。

2．主机位置恰当地选择主机的位置，可以减小主机引起的船体振动。但必须指出，设计阶段确定主机位置的把握程度，与实船振动的测试经验和资料积累是分不开的。当主机有不平衡惯性力时，应尽可能将主机布置在与船体相对应谐调振动的腹点上；当存在不平衡惯性力矩时，则应尽可能将主机布置在与船体相对应谐调振动的腹点上，这样布置将使主机的激振力不致引起船体大的振动。3．安装平衡补偿

若已选用了不平衡柴油机作船舶主机，则应采取有效的平衡和减振措施，以减小激振力对船体的干扰。

在机体上加适当的平衡装置，使得平衡装置所产生的力矩数值与柴油机存在的不平衡力矩数值相等，但相位相反就能基本上消除二阶纵摇力矩，实际上对于其他阶的力或力矩均可采用这种内平衡装置。5．9．5减少激振力的传递

1．减小柴油机激振力的传递对不平衡的主机、辅机等都可在机座下装设减振器，以减小机器干扰力对船体的传递。为了达到隔振的目的，应使柴油机的干扰频率与柴油机加上减振器的系统的固有频率之比。

2．减小螺旋桨激振力的传递(1)弹性艉轴管为了减小船体尾部的振动，可利用弹性艉轴管来减小螺旋桨激振力。弹性艉轴管的原理见图5—41(a)，艉轴管呈悬臂梁形式弹性地支撑螺旋桨，相当于图5—42(b)所示的质量弹簧系统。由隔振原理可知，若这一质量弹簧系统的固有频率大大低于螺旋桨激振力频率，则螺旋桨激振力(主要是轴承力部分)对船体的作用将大大减小。同时，由于螺旋桨远离船体，伴流不均匀的影响大大减少，螺旋桨的激振力幅值本身也将迅速降低。

(2)螺旋桨的吸振穴