ISO 4868:1984
(Main)Code for the measurement and reporting of local vibration data of ship structures and equipment
Code for the measurement and reporting of local vibration data of ship structures and equipment
Establishes uniform procedures for gathering and presenting data of local structural elements, superstructures, decks, bulkheads, masts, machines, foundations in sea-going merchant ships. Gives general principles of vibration measurement to improve vibration engineering.
Code pour l'exécution des mesurages des vibrations locales des structures et équipements de navires et présentation des résultats
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATiON~MElKt(llYHAPO~HAR OPTAHM3ALWlR t-IO CTAH~APTM3A~~M~ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Code for the measurement and reporting of local vibration
data of ship structures and equipment
Code pour l’ex&ution des mesurages des vibrations locales des structures et equipements de navires et prksentation des rk.&ats
First edition - 1984-11-15
UDC 534.1 : 629.12 Ref. No. IS0 4868-1984 (E)
Descriptors : ships, vibration, measurement, definitions, recording instruments, testing conditions, technical data sheets.
Price based on 13 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 4868 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108,
Mechanical vibration and shock.
0 International Organization for Standardization, 1984
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONALSTANDARD IS0 4868-1984 (E)
Code for the measurement and reporting of local vibration
data of ship structures and equipment
0 Introduction vibration of the structure
or equipment mou nted thereon. Con-
tern ove lr local vibration may be caused by
The term “local vibration”, as used in the shipbuilding industry,
applies to the dynamic response of a structural element, an
a) the stresses due to the vibration, for example in the
assembly of structural elements, machinery or equipment
structure, in the equipment or attachments;
which vibrates at an amplitude significantly greater than that of
the basic hull girder at the location. This vibration may occur at
b) the necessity of maintaining trouble-free operation of a
a frequency of the hull girder or of a machinery component.
machine or other equipment which might be jeopardized by
Typical examples include the vibration of parts of the
the malfunction or degradation of components;
superstructure, smokestack, mast, binnacle, turbine, pipe or
deck plate. These local vibrations generally result from :
c) the physical strain on man (habitability and perform-
ance);
a) local flexibility of supporting structural elements; or,
b) the vibratory characteristics of the machinery con- d) the effects of the vibration on its environment, such as
cerned.
adjacent instruments, machines, equipment, etc.
In this International Standard, the term “vibration severity” is
TI-
I ne frequency range considered includes propulsion shaft rota-
used to describe the vibration conditions in the ship and, based
tional frequencies, rotational frequency of machines and other
on long-established practice in the industry, the peak value of
significant source frequencies, such as diesel firing, blade or
vibration velocity has been chosen as the primary quantity of
vane passage, etc.
measurement; since, however, much data have been ac-
cumulated in terms of vibration acceleration and vibration
This International Standard gives general principles of vibration
displacement, a plotting sheet has been adopted on which data
measurement on board ships to improve vibration engineering.
may easily be plotted using any of these quantities of measure-
Therefore, in individual cases, items to be measured may be
ment.
selected or added to meet the aims of the vibration measure-
ment of each ship.
1 Scope and field of application
This International Standard establishes uniform procedures for
2 References
gathering and presenting data on vibrations of local structural
elements or equipment in sea-going merchant ships. The pro-
IS0 2041, Vibration and shock - Vocabulary.
cedures, where applicable, can also be used for inland ships
and tug boats. Such data are necessary to establish uniformly
IS0 4867, Code for the measurement and reporting of ship-
the vibration characteristics present in various compartments
board vibration data.
on board ship and to provide a basis for design predictions, im-
provements and comparison against environmental vibration
IS 0 6954, Mechanical vibration and shock - Guidelines
for the
reference levels or criteria relative to reliability (of machines),
o Vera/l evaluation of vibration in merchant ships.
safety (of structures) and habitability. The data are not in-
tended to apply to the evaluation of the vibration of machines
with respect to noise control or to the design of the machine or
3 Definitions
equipment under consideration. These latter cases will gen-
erally require specific diagnostic treatment and include a
broader frequency range and more specialized instrumentation
In addition to the terms defined in IS0 2041, the ing
follow
than is necessary for these general considerations.
definitions are applicable.
This International Standard is concerned with local vibration
measured on structural elements, superstructure, decks, 3.1
free route : That condition achieved when the ship is
bulkheads, masts, machines, foundations, equipment, etc.,
proceeding at a constant speed and course with minimum
and only relates to the measurement and reporting of the local
throttle or helm adjustment.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 4868-1984 (El
4.2 Preferable test conditions
3.2 hull girder : The primary hull structure such as the shell
plating and continuous strength decks contributing to flexural
rigidity of the hull and the static and dynamic behaviour of The preferable conditions shall be as follows:
which can be described by a free-free non-uniform beam
a) the test should be conducted in a depth of water not
approximation.
less than five times the draught of the ship, with machinery
running under normal conditions, unless otherwise speci-
: That component of vibration
3.3 hull girder vibration
f ied;
which exists at any particular transverse plane of the hull so
that there is little or no relative motion between elements
NOTE - For exploratory purposes, tests may be carried out at the
intersected by the plane. quayside if there is no reason to suppose that shallow water will
influence the results.
: The dynamic response of a structural
3.4 local vibration
b) the test should be conducted in a quiet sea (sea state 3
element, deck, bulkhead or piece of equipment which is
or less);
significantly greater than that of the hull girder at that location.
c)
the ship should be ballasted to a displacement as close
as possible to the operating conditions within the ordinary
3.5 severity of vibration : The peak value of vibration
ballasting capacity of the vessel. The draught aft should en-
(velocity, acceleration or displacement) during periods of
sure full immersion of the propeller;
steady-state vibration, representative of maximum repetitive
behaviour, under the conditions defined in 4.2.
d) during the free-route portion of the test, the rudder
angle should be restricted to about two degrees port or star-
lengths of record
When usin g autographic records, suitable
board (minimum rudder action is desired);
be recognized.
may easily
individual machines may be run in isolation as requ ired
e)
nvestigate particular problems.
to i
When using electronic methods of recording and analysis, care
shall be taken to use lengths of record, time constants and
averaging times so that a good approximation to the steady- Any divergence from these conditions should be clearly stated
state amplitude is obtained.
in table 4.
4.3 Transducer locations
4 Measurement of data
4.3.1 Stern
4.1 Instrumentation
Vertical, athwartship and longitudinal measurements as close
Measurement should preferably be made with an electronic
as possible to the centreline and the stern, to establish the hull
system which produces a permanent record. The transducers
girder vibration characteristics. The location should be chosen
may generate signals proportional to acceleration; velocity or
so that the results are not influenced by local vibration effects.
displacement. Recording can be made either on magnetic tape,
paper oscillographs, or a combination of both. Use of paper
oscillographs during the tests means that the vibration traces
Superstructure
4.3.2
can be inspected directly and is very helpful in evaluating
existing vibration problems. When displacement rather than
Vertical, athwartship and longitudinal measurements on the
either velocity or acceleration is recorded, the desired low-
superstructure front bulkhead, at a minimum of three different
frequency signals associated with significant vibratory motion
deck levels.
are the major components of a recorded trace. Thus, they are
readily evaluated since they overshadow possible higher fre-
4.3.3 Local structures
quency signals with low displacement amplitudes.
Vertical, athwartship and longitu dinal measurements
Provision should be made for suitable attenuation control to at any
local structure where evidence of local vibration occurs
enable the system to accommodate a wide range of
amplitudes.
4.3.4 Local deck traverse
An event marker should be provided on the propeller shaft. Its
position with respect to top dead centre of cylinder number 1
Vertical, athwartship and longitudinal measurements at a suf-
and a propeller blade should be noted.
ficient number of points in the area of local vibration to deter-
mine the relative vibration with respect to the hull girder.
The complete measuring system should be calibrated in the
laboratory prior to the test and it is desirable to check the
4.3.5 Local machinery and equipment vibration
calibration of each recording channel before each stage of the
test.
Vertical, athwartship and longitudinal vibration at the outside
Portable electron ic and mechanical instruments ca pa ble of
of machinery where there is evidence of large vibration
single-point meas #urements may be used. amplitudes.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 48684984 (El
e) mode shape of local vi brations.
4.4 Quantities to be measured Use hull girder vibration
as reference for the mode shape;
The quantities to be measured are as follows:
severity of vibrations of
f) local machinery or equipment at
all measurement locations;
displacement, velocity, acceleration, pressure or strain;
a)
b) frequenci es in cycles second (Hz) or cycles
Per Per g) for additional optional measurements, if specified, see
minute;
IS0 4867.
c) shaft rotational frequency (speed) in revolutions
Per
NOTE - The presence of beating effects, if any, should be noted by
minute or revolutions per secon
d;
recordin
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWvlEIKIlYHAPOJlHAR OPrAHM3AUMR l-l0 CTAHRAPTM3AUMM.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Code pour l’exécution des mesurages des vibrations
locales des structures et équipements de navires et
présentation des résultats
Code for the measurement and reporting of focal vibration data of ship structures and equipment
Première édition - 1984-11-15
CDU 534.1 : 629.12 Réf. no : ISO 48684984 (F)
î
Descripteurs : navire, vibration, mesurage, définition, instrument enregistreur, conditions d’essai., fiche technique.
Prix basé sur 13 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4868 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques.
0 Organisation internationale de normalisation, 1984 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 48684984 (F)
NORME INTERNATIONALE
Code pour l’exécution des mesurages des vibrations
locales des structures et équipements de navires et
présentation des résultats
0 Introduction La présente Norme internationale concerne les vibrations loca-
les mesurées sur les éléments de structure, les superstructures,
Le terme «vibration locale» tel qu’il est utilisé dans la construc-
les ponts, les cloisons, les mâts, les machines, les fondations,
tion navale, est applicable à la réponse dynamique d’un élément
les équipements, etc., et se rapporte seulement à l’exécution
de structure, d’un ensemble d’éléments de structure, de I’ins-
des mesurages des vibrations locales de la structure ou de
tallation propulsive ou d’auxiliaires qui vibrent avec des ampli-
l’équipement installé sur cette structure et à la présentation des
tudes relativement plus grandes que celles de la poutre navire
résultats. L’intérêt pour les vibrations locales peut être dû:
au même couple. Ces vibrations peuvent apparaître à une fré-
quence de vibration de la poutre navire ou d’une partie de I’ins-
a) aux contraintes dynamiques dues aux vibrations, par
tallation propulsive. Des exemples typiques sont les vibrations
exemple dans la structure, les équipements ou les fixations;
d’éléments des superstructures, des roufles, des cheminées,
des mâts, des turbines, des tuyauteries ou des tôles de pont.
Ces vibrations locales ont en général pour origine, soit :
b) à la nécessité d’assurer un fonctionnement correct
d’une machine ou d’un équipement qui pourrait être com-
a) la flexibilité des structures de soutien;
promis par le mauvais fonctionnement ou la détérioration
des composants;
b) les caractéristiques vibratoires de l’installation propul-
sive en cause.
CI aux contraintes physiques (gêne) tîour les hommes
Dans la présente Norme internationale, le terme «sévérité des
(habitabilité et rendement);. - ’
vibrations)) est utilisé pour décrire le niveau vibratoire du navire,
et basé sur une pratique établie depuis longtemps dans I’indus-
d) aux effets des vibrations sur l’environnement, tels que
trie, la valeur de crête de la vitesse des vibrations étant choisie
les instruments, les machines, les équipements
voisins,
comme grandeur primaire de la mesure; toutefois, de nombreu-
etc.
ses données ayant été accumulées en termes d’accélération et
de déplacement des vibrations, une feuille d’équivalences a été
adoptée sur laquelle les données peuvent être aisément portées
La gamme de fréquences considérée englobe les fréquences
en utilisant l’une quelconque de ces grandeurs de mesure.
correspondant à la rotation de la ligne d’arbres, la fréquence de
rotation des machines et d’autres fréquences significatives tel-
les que celles correspondant à l’ordre d’allumage des moteurs
diesel, au passage des pales, etc.
1 Objet et domaine d’application
La présente Norme internationale établit des procédures unifor- La présente Norme internationale énonce les principes régis-
mes pour recueillir et présenter les données relatives aux vibra- sant le mesurage des vibrations à bord des navires dans le but
tions des éléments de structure locaux ou des équipements ins- d’en améliorer les caractéristiques vibratoires structurelles.
tallés à bord des navires de commerce navigant en mer. Ces Ainsi, le choix des objets à mesurer peut être restreint ou élargi
procédures peuvent être appliquées, dans les cas pertinents,
suivant chaque cas, en fonction de l’objectif récherché par le
aux bâtiments de navigation intérieure et aux remorqueurs. De mesurage des vibrations d’un navire donné.
telles informations sont nécessaires pour établir de facon uni-
forme les caractéristiques relatives aux vibrations apparaissant
dans les différentes parties du navire, et fournir une base pour
les prévisions constructives au stade du projet, les améliora-
2 Références
tions à apporter ainsi que pour la comparaison avec les niveaux
vibratoires de référence relatifs à l’environnement ou des critè-
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
res relatifs à la fiabilité (des machines), la sécurité (des structu-
res) et la gêne pour l’équipage. Ces informations ne sont pas
ISO 4867, Code pour l’exécution des mesurages de vibrations à
destinées à l’évaluation du niveau vibratoire des machines en
bord des navires et présen ta tion des résultats.
liaison avec le bruit ou à la conception des machines ou de
l’équipement considéré. Dans ce cas, il faudrait effectuer un
traitement spécifique englobant une gamme de fréquences plus
ISO 6954, Vibrations et chocs mécaniques - Principes direc-
étendue et un appareillage plus spécialisé que celui qui est
teurs pour l’évaluation globale des vibrations à bord des navires
nécessaire pour les considérations générales en cause.
de commerce.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4868-1984 (FI
Des dispositions doivent être prises pour disposer d’un système
3 Définitions
permettant un contrôle convenable de l’amplification, afin
d’être en mesure de couvrir une large gamme d’amplitudes.
En complément des termes définis dans I’ISO 2041, les défini-
tions suivantes sont applicables.
Un top des tours devrait être installé sur l’arbre porte-hélice. Sa
position par rapport au point mort haut du cylindre numéro 1 et
3.1 route libre : Cette condition est réalisée quand le navire
à une pale d’hélice devrait être notée.
est propulsé à vitesse et cap constants avec une action mini-
male sur la soupape d’admission et la barre.
Le système complet de mesurage devrait être étalonné en labo-
ratoire avant les mesurages et il est souhaitable de vérifier I’éta-
: Structure primaire de la coque, telle que lonnage de chaque voie d’enregistrement avant chaque étape
3.2 poutre navire
le bordé et les ponts de résistance continue, contribuant à la des mesurages.
rigidité de la coque et dont le comportement statique et dyna-
mique peut être assimilé au comportement d’une poutre libre-
Des appareils mécaniques ou électroniques portables permet-
libre non homogène.
tant l’exécution des mesurages en un seul point, peuvent aussi
être utilisés.
33 vibrations de la poutre navire : Composante vibratoire
qui existe au droit de n’importe quel plan transversal de la
4.2 Conditions d’essai préférentielles
coque, de telle facon qu’il y a peu ou pas du tout de mouve-
ment relatif entre les éléments avoisinant ce plan.
Les conditions d’essai préférentielles devraient être les sui-
vantes :
Réponse dynamique d’un élément
34 vibrations locales :
de structure, d’un pont, d’une cloison ou de la partie de I’équi-
a) l’essai devrait être effectué avec une profondeur d’eau
pement qui est relativement plus grande que celle de la poutre qui ne devrait pas être inférieure à cinq fois le tirant d’eau du
navire au même couple. navire, avec l’appareil propulsif fonctionnant dans les condi-
tions normales, sauf indication contraire;
3.5 sévérité des vibrations : Valeur de crête de vibrations
Pour dégrossir le problème, les essais peuvent être effec-
NOTE -
(vitesse, accélération ou déplacement) apparaissant pendant
tués à quai, s’il n’y a pas de raison de craindre que la profondeur de
des périodes de vibrations stables, représentatives du compor-
l’eau influence les résultats.
tement vibratoire répétitif maximal dans les conditions définies
en 4.2.
b) l’essai devrait être effectué par mer calme (état de la
mer 3 ou au-dessous);
En faisant appel à des appareils munis d’un dispositif d’enregis-
trement sur bande, il est aisé de repérer des enregistrements de c) le navire devrait être ballasté à un déplacement aussi
proche que possible des conditions d’exploitation dans les
longueur convenable.
limites normales de lestage du navire. Le tirant d’eau arrière
devrait assurer l’immersion totale de l’hélice;
En utilisant des méthodes électroniques on doit prendre soin
d’utiliser des longueurs d’enregistrement, des constantes de
d) pendant la partie de l’essai en route libre, l’angle de
temps et des temps moyens, de facon qu’une bonne approxi-
barre ne devrait pas dépasser environ deux degrés babord
mation de l’amplitude continue soit obtenue.
ou tribord (un minimum d’action du gouvernail est souhaita-
ble);
4 Mesurages
e) on peut faire fonctionner séparément certaines machi-
nes si cela est nécessaire pour étudier un problème particu-
lier.
4.1 Instruments de mesure
Toute divergence de ces conditions devrait être clairement indi-
Les mesurages devraient être effectués de préférence avec un
quée dans le tableau 4.
système électronique permettant un enregistrement perma-
nent. Les capteurs peuvent fournir des signaux proportionnels
à l’accélération, à la vitesse ou au déplacement. L’enregistre-
4.3 Emplacement des capteurs
ment des vibrations peut être effectué soit sur bande magnéti-
que, soit par oscillographe, soit sur les deux. L’utilisation
d’oscillographes pendant les essais permet un contrôle direct
4.3.1 Extrémité arrière -
des traces de vibrations et est très utile pour l’analyse des pro-
blèmes de vibrations rencontrés. Quand on enregistre le dépla-
cement au lieu de la vitesse ou de l’accélération, les signaux
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
recherchés de basse fréquences associés aux modes vibratoires nales, aussi près que possible de l’axe de symétrie et de I’extré-
significatifs sont les composants majeurs de l’enregistrement. mité arrière, pour définir les caractéristiques des vibrations de la
Ainsi, ils sont facilement évalués, puisqu’ils masquent les poutre navire. L’emplacement devrait être choisi de facon que
signaux des éventuelles fréquences plus élevées, par les ampli- les résultats ne soient pas influencés par les effets des vibra-
tudes des déplacements faibles. tions locales.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4868-1984 (FI
4.3.2 Superstructures NOTE - Au cours de la marche en route libre et à vitesse constante,
.
permettre au navire de stabiliser sa vitesse. Maintenir à vitesse stabili-
sée pendant un temps suffisant pour permettre l’enregistrement de
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
valeurs maximale et minimale (environ 1 min). Sur les navires à plu-
nales au voisinage de la facade avant des superstructures, au
sieurs lignes d’arbres, toutes les lignes d’arbres devraient fonctionner
minimum à trois niveaux différents.
autant que possible à la même vitesse, pour déterminer les niveaux de
vibration totaux. Dans certains cas, il peut être préférable de fonction-
4.3.3 Structures locales ner avec une seule ligne d’arbres lorsqu’on détermine les modes
vibratoires.
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
nales sur n’importe quelle partie de structure locale où les vibra-
tions locales apparaissent.
5 Analyse et présentation des résultats
4.3.4 Section transversale de pont
5.1 Analyse
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
L’analyse devrait fournir les renseignements suivants relatifs à
nales en un nombre suffisant de points dans la zone d’appari-
tous les enregistrements :
tion des vibrations locales, pour déterminer les vibrations relati-
ves par rapport à la poutre navire.
a) sévérité des vibrations à la fréquence de rotation de
l’arbre porte-hélice pour les capteurs installés sur la poutre
navire;
4.3.5 Vibrations locales de l’installation propulsive et de
l’équipement
b) sévérité des vibrations des fréquences fondamentales
des pales d’hélice pour les capteurs installés sur la poutre
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
navire et sur l’installation propulsive;
nales à l’extérieur de l’installation propulsive où il est apparu
des amplitudes importantes de vibration.
c) sévérité des vibrations de chaque harmonique décelable
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWvlEIKIlYHAPOJlHAR OPrAHM3AUMR l-l0 CTAHRAPTM3AUMM.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Code pour l’exécution des mesurages des vibrations
locales des structures et équipements de navires et
présentation des résultats
Code for the measurement and reporting of focal vibration data of ship structures and equipment
Première édition - 1984-11-15
CDU 534.1 : 629.12 Réf. no : ISO 48684984 (F)
î
Descripteurs : navire, vibration, mesurage, définition, instrument enregistreur, conditions d’essai., fiche technique.
Prix basé sur 13 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4868 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques.
0 Organisation internationale de normalisation, 1984 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 48684984 (F)
NORME INTERNATIONALE
Code pour l’exécution des mesurages des vibrations
locales des structures et équipements de navires et
présentation des résultats
0 Introduction La présente Norme internationale concerne les vibrations loca-
les mesurées sur les éléments de structure, les superstructures,
Le terme «vibration locale» tel qu’il est utilisé dans la construc-
les ponts, les cloisons, les mâts, les machines, les fondations,
tion navale, est applicable à la réponse dynamique d’un élément
les équipements, etc., et se rapporte seulement à l’exécution
de structure, d’un ensemble d’éléments de structure, de I’ins-
des mesurages des vibrations locales de la structure ou de
tallation propulsive ou d’auxiliaires qui vibrent avec des ampli-
l’équipement installé sur cette structure et à la présentation des
tudes relativement plus grandes que celles de la poutre navire
résultats. L’intérêt pour les vibrations locales peut être dû:
au même couple. Ces vibrations peuvent apparaître à une fré-
quence de vibration de la poutre navire ou d’une partie de I’ins-
a) aux contraintes dynamiques dues aux vibrations, par
tallation propulsive. Des exemples typiques sont les vibrations
exemple dans la structure, les équipements ou les fixations;
d’éléments des superstructures, des roufles, des cheminées,
des mâts, des turbines, des tuyauteries ou des tôles de pont.
Ces vibrations locales ont en général pour origine, soit :
b) à la nécessité d’assurer un fonctionnement correct
d’une machine ou d’un équipement qui pourrait être com-
a) la flexibilité des structures de soutien;
promis par le mauvais fonctionnement ou la détérioration
des composants;
b) les caractéristiques vibratoires de l’installation propul-
sive en cause.
CI aux contraintes physiques (gêne) tîour les hommes
Dans la présente Norme internationale, le terme «sévérité des
(habitabilité et rendement);. - ’
vibrations)) est utilisé pour décrire le niveau vibratoire du navire,
et basé sur une pratique établie depuis longtemps dans I’indus-
d) aux effets des vibrations sur l’environnement, tels que
trie, la valeur de crête de la vitesse des vibrations étant choisie
les instruments, les machines, les équipements
voisins,
comme grandeur primaire de la mesure; toutefois, de nombreu-
etc.
ses données ayant été accumulées en termes d’accélération et
de déplacement des vibrations, une feuille d’équivalences a été
adoptée sur laquelle les données peuvent être aisément portées
La gamme de fréquences considérée englobe les fréquences
en utilisant l’une quelconque de ces grandeurs de mesure.
correspondant à la rotation de la ligne d’arbres, la fréquence de
rotation des machines et d’autres fréquences significatives tel-
les que celles correspondant à l’ordre d’allumage des moteurs
diesel, au passage des pales, etc.
1 Objet et domaine d’application
La présente Norme internationale établit des procédures unifor- La présente Norme internationale énonce les principes régis-
mes pour recueillir et présenter les données relatives aux vibra- sant le mesurage des vibrations à bord des navires dans le but
tions des éléments de structure locaux ou des équipements ins- d’en améliorer les caractéristiques vibratoires structurelles.
tallés à bord des navires de commerce navigant en mer. Ces Ainsi, le choix des objets à mesurer peut être restreint ou élargi
procédures peuvent être appliquées, dans les cas pertinents,
suivant chaque cas, en fonction de l’objectif récherché par le
aux bâtiments de navigation intérieure et aux remorqueurs. De mesurage des vibrations d’un navire donné.
telles informations sont nécessaires pour établir de facon uni-
forme les caractéristiques relatives aux vibrations apparaissant
dans les différentes parties du navire, et fournir une base pour
les prévisions constructives au stade du projet, les améliora-
2 Références
tions à apporter ainsi que pour la comparaison avec les niveaux
vibratoires de référence relatifs à l’environnement ou des critè-
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
res relatifs à la fiabilité (des machines), la sécurité (des structu-
res) et la gêne pour l’équipage. Ces informations ne sont pas
ISO 4867, Code pour l’exécution des mesurages de vibrations à
destinées à l’évaluation du niveau vibratoire des machines en
bord des navires et présen ta tion des résultats.
liaison avec le bruit ou à la conception des machines ou de
l’équipement considéré. Dans ce cas, il faudrait effectuer un
traitement spécifique englobant une gamme de fréquences plus
ISO 6954, Vibrations et chocs mécaniques - Principes direc-
étendue et un appareillage plus spécialisé que celui qui est
teurs pour l’évaluation globale des vibrations à bord des navires
nécessaire pour les considérations générales en cause.
de commerce.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4868-1984 (FI
Des dispositions doivent être prises pour disposer d’un système
3 Définitions
permettant un contrôle convenable de l’amplification, afin
d’être en mesure de couvrir une large gamme d’amplitudes.
En complément des termes définis dans I’ISO 2041, les défini-
tions suivantes sont applicables.
Un top des tours devrait être installé sur l’arbre porte-hélice. Sa
position par rapport au point mort haut du cylindre numéro 1 et
3.1 route libre : Cette condition est réalisée quand le navire
à une pale d’hélice devrait être notée.
est propulsé à vitesse et cap constants avec une action mini-
male sur la soupape d’admission et la barre.
Le système complet de mesurage devrait être étalonné en labo-
ratoire avant les mesurages et il est souhaitable de vérifier I’éta-
: Structure primaire de la coque, telle que lonnage de chaque voie d’enregistrement avant chaque étape
3.2 poutre navire
le bordé et les ponts de résistance continue, contribuant à la des mesurages.
rigidité de la coque et dont le comportement statique et dyna-
mique peut être assimilé au comportement d’une poutre libre-
Des appareils mécaniques ou électroniques portables permet-
libre non homogène.
tant l’exécution des mesurages en un seul point, peuvent aussi
être utilisés.
33 vibrations de la poutre navire : Composante vibratoire
qui existe au droit de n’importe quel plan transversal de la
4.2 Conditions d’essai préférentielles
coque, de telle facon qu’il y a peu ou pas du tout de mouve-
ment relatif entre les éléments avoisinant ce plan.
Les conditions d’essai préférentielles devraient être les sui-
vantes :
Réponse dynamique d’un élément
34 vibrations locales :
de structure, d’un pont, d’une cloison ou de la partie de I’équi-
a) l’essai devrait être effectué avec une profondeur d’eau
pement qui est relativement plus grande que celle de la poutre qui ne devrait pas être inférieure à cinq fois le tirant d’eau du
navire au même couple. navire, avec l’appareil propulsif fonctionnant dans les condi-
tions normales, sauf indication contraire;
3.5 sévérité des vibrations : Valeur de crête de vibrations
Pour dégrossir le problème, les essais peuvent être effec-
NOTE -
(vitesse, accélération ou déplacement) apparaissant pendant
tués à quai, s’il n’y a pas de raison de craindre que la profondeur de
des périodes de vibrations stables, représentatives du compor-
l’eau influence les résultats.
tement vibratoire répétitif maximal dans les conditions définies
en 4.2.
b) l’essai devrait être effectué par mer calme (état de la
mer 3 ou au-dessous);
En faisant appel à des appareils munis d’un dispositif d’enregis-
trement sur bande, il est aisé de repérer des enregistrements de c) le navire devrait être ballasté à un déplacement aussi
proche que possible des conditions d’exploitation dans les
longueur convenable.
limites normales de lestage du navire. Le tirant d’eau arrière
devrait assurer l’immersion totale de l’hélice;
En utilisant des méthodes électroniques on doit prendre soin
d’utiliser des longueurs d’enregistrement, des constantes de
d) pendant la partie de l’essai en route libre, l’angle de
temps et des temps moyens, de facon qu’une bonne approxi-
barre ne devrait pas dépasser environ deux degrés babord
mation de l’amplitude continue soit obtenue.
ou tribord (un minimum d’action du gouvernail est souhaita-
ble);
4 Mesurages
e) on peut faire fonctionner séparément certaines machi-
nes si cela est nécessaire pour étudier un problème particu-
lier.
4.1 Instruments de mesure
Toute divergence de ces conditions devrait être clairement indi-
Les mesurages devraient être effectués de préférence avec un
quée dans le tableau 4.
système électronique permettant un enregistrement perma-
nent. Les capteurs peuvent fournir des signaux proportionnels
à l’accélération, à la vitesse ou au déplacement. L’enregistre-
4.3 Emplacement des capteurs
ment des vibrations peut être effectué soit sur bande magnéti-
que, soit par oscillographe, soit sur les deux. L’utilisation
d’oscillographes pendant les essais permet un contrôle direct
4.3.1 Extrémité arrière -
des traces de vibrations et est très utile pour l’analyse des pro-
blèmes de vibrations rencontrés. Quand on enregistre le dépla-
cement au lieu de la vitesse ou de l’accélération, les signaux
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
recherchés de basse fréquences associés aux modes vibratoires nales, aussi près que possible de l’axe de symétrie et de I’extré-
significatifs sont les composants majeurs de l’enregistrement. mité arrière, pour définir les caractéristiques des vibrations de la
Ainsi, ils sont facilement évalués, puisqu’ils masquent les poutre navire. L’emplacement devrait être choisi de facon que
signaux des éventuelles fréquences plus élevées, par les ampli- les résultats ne soient pas influencés par les effets des vibra-
tudes des déplacements faibles. tions locales.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4868-1984 (FI
4.3.2 Superstructures NOTE - Au cours de la marche en route libre et à vitesse constante,
.
permettre au navire de stabiliser sa vitesse. Maintenir à vitesse stabili-
sée pendant un temps suffisant pour permettre l’enregistrement de
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
valeurs maximale et minimale (environ 1 min). Sur les navires à plu-
nales au voisinage de la facade avant des superstructures, au
sieurs lignes d’arbres, toutes les lignes d’arbres devraient fonctionner
minimum à trois niveaux différents.
autant que possible à la même vitesse, pour déterminer les niveaux de
vibration totaux. Dans certains cas, il peut être préférable de fonction-
4.3.3 Structures locales ner avec une seule ligne d’arbres lorsqu’on détermine les modes
vibratoires.
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
nales sur n’importe quelle partie de structure locale où les vibra-
tions locales apparaissent.
5 Analyse et présentation des résultats
4.3.4 Section transversale de pont
5.1 Analyse
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
L’analyse devrait fournir les renseignements suivants relatifs à
nales en un nombre suffisant de points dans la zone d’appari-
tous les enregistrements :
tion des vibrations locales, pour déterminer les vibrations relati-
ves par rapport à la poutre navire.
a) sévérité des vibrations à la fréquence de rotation de
l’arbre porte-hélice pour les capteurs installés sur la poutre
navire;
4.3.5 Vibrations locales de l’installation propulsive et de
l’équipement
b) sévérité des vibrations des fréquences fondamentales
des pales d’hélice pour les capteurs installés sur la poutre
Mesurage des vibrations verticales, transversales et longitudi-
navire et sur l’installation propulsive;
nales à l’extérieur de l’installation propulsive où il est apparu
des amplitudes importantes de vibration.
c) sévérité des vibrations de chaque harmonique décelable
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.