선박에 진동을 유발하는 기진원은 프로펠러, 주기관, 보조기관 및 탑재장비, 파도 등 다양한데, 이 중 가장 큰 진동을 유발시키는 주요 기진원은 프로펠러와 주기관이다. 선박진동의 크기는 기진력의 크기에 비례하므로 발생하는 기진력이 작아지도록 프로펠러, 주기관 및 탑재 기진원 장비를 설계 또는 선택해야 한다.
1) 프로펠러 기진력
프로펠러 회전에 의해 발생되는 힘으로 표면전달 기진력과 축전달 기진력으로 구분.
- 표면전달 기진력
선미에 위치한 프로펠러가 회전할 때 날개 주위에 생기는 vortex와 캐비테이션으로 인하여 프로펠러 부근의 선체표면에 작용하는 변동압력. 선체거더진동, 상부구조진동, 선미부 국부구조진동을 일으킴.
- 축전달 기진력
프로펠러가 불균일 유동장 내에서 회전하기 때문에 날개에 작용하는 압력은 프로펠러 날개의 위치에 따라 달라지고, 이 때문에 발생하는 변동력 및 변동모멘트는 프로펠러축 및 베어링을 통해 축계와 선체에 전달됨. 축전달 기진력은 직접적으로 추진축계 진동을 유발하며, 베어링을 통해 선체에 전달되어 선체거더진동, 상부구조진동, 선미부 국부진동을 일으킨다.
2) 주기관 기진력
선박의 주기관은 대부분 터빈이나 디젤기관을 사용하는데, 터빈의 경우 기진력은 무시할 수 있다. 디젤기관에 의한 기진력은 피스톤의 운동에 따른 회전 및 왕복질량에 의한 불평형 관성력 및 모멘트에 기인한 것과 실린더 내의 주기적 연소압력에 기인한 것이 있다.
- 불평형 관성력 및 모멘트 :
선체 전체, 이중저, 기관본체의 진동 유발
- 실린더 내의 주기적 연소압력 :
고주파 성분의 기진력으로 추진축계의 비틀림진동과 종진동을 직접적으로 유발하며 기관본체와 상부구조 및 기관실 진동을 유발함.
3. 파랑기진력
- Whipping :
선수부 슬래밍이나 선수갑판침수 충격력에 의해 선체거더 상하진동이 발생할 수 있음. 이와 같은 충격력에 의해 발생하는 과도적(Transient) 선체거더진동
- Springing
해상상태가 그리 나쁘지 않은 상황에서도 주기관 회전수와 무관하게 선체거더 상하진동이 지속적으로 발생되는 현상
4. 기타 기진력
발전기나 펌프 등과 같이 기진력을 발생하는 기계들에 의하여 기계 자체나 지지구조의 진동이 유발될 수 있음.
배관계통에서 밸브의 급격한 개폐에 따른 수격작용이나 펌프작동시의 서징으로 인한 진동도 있음.
액체탱크가 큰 경우 슬로싱으로 인한 탱크판진동이 발생할 수 있음.
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