【摘要】：船舶的振動(dòng)和噪聲水平是船舶建造質(zhì)量的重要指標(biāo),船舶的振動(dòng)和噪聲水平差,不僅船上的結(jié)構(gòu)和設(shè)備容易受損,而且會(huì)對船員或乘客的健康產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著人們生活水平的提高,船舶上人員居住區(qū)和工作區(qū)的舒適性變得越來越重要,因此有必要在設(shè)計(jì)階段對船舶振動(dòng)和艙室噪聲進(jìn)行預(yù)報(bào),對問題區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨成熟的今天,利用仿真軟件進(jìn)行預(yù)報(bào)和優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)有效而準(zhǔn)確的方法。本文以3000噸甲板運(yùn)輸船為研究對象,根據(jù)其結(jié)構(gòu)圖,采用MSC.Patran軟件基于有限元法建立全船三維有限元結(jié)構(gòu)模型;并參照裝載手冊分別建立滿載出港工況和壓載到港工況下的質(zhì)量模型。將模型導(dǎo)入MSC.Nastran中分別計(jì)算兩種工況下船體總振動(dòng)固有頻率,按照CCS《船上振動(dòng)控制指南》對頻率儲(chǔ)備進(jìn)行評估。在有限元模型中施加螺旋槳脈動(dòng)壓力作為激勵(lì)力,計(jì)算兩種工況下的受迫振動(dòng)響應(yīng)值,分析上層建筑關(guān)鍵位置的加速度響應(yīng)值和速度響應(yīng)值,依據(jù)ISO6954-1984對結(jié)果進(jìn)行評價(jià),結(jié)果除壓載工況下羅經(jīng)甲板上的選點(diǎn)略微超過規(guī)范的下限值,其余點(diǎn)均滿足要求。但從適居性角度看,羅經(jīng)甲板上小幅振動(dòng)并不會(huì)引起危害,因此船舶振動(dòng)特性良好。將三維有限元模型導(dǎo)入VA One軟件中,基于統(tǒng)計(jì)能量分析(SEA)法,對甲板運(yùn)輸船進(jìn)行SEA建模,將主機(jī)空氣噪聲、主機(jī)結(jié)構(gòu)聲、輔機(jī)空氣聲、輔機(jī)結(jié)構(gòu)聲和螺旋槳結(jié)構(gòu)聲作為激勵(lì)源,對上層建筑的代表艙室進(jìn)行艙室噪聲預(yù)報(bào)。將預(yù)報(bào)結(jié)果與衡準(zhǔn)值進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)代表艙室噪聲預(yù)報(bào)值超標(biāo)。對比預(yù)報(bào)值與實(shí)測值,驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。單獨(dú)施加各激勵(lì)源并進(jìn)行預(yù)報(bào),分析各代表艙室噪聲的組成。采用隔聲控制技術(shù)在VA One軟件中對代表艙室進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并預(yù)報(bào),結(jié)果表明隔聲優(yōu)化方案可以明顯降低代表艙室的噪聲水平,但對比規(guī)則仍未達(dá)標(biāo)。進(jìn)一步采用隔振控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果取得良好的控制效果。本文從適居性角度對船舶振動(dòng)和艙室噪聲進(jìn)行預(yù)報(bào)和分析,利用仿真技術(shù)對艙室噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。旨在為船舶設(shè)計(jì)階段評價(jià)適居性提供方法,為船舶艙室噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真提供參考。
【圖文】：

圖 2-1 垂向振動(dòng)時(shí)附連水質(zhì)量系數(shù)VC圖 2-2 水平振動(dòng)時(shí)附連水質(zhì)量系數(shù)hC船舶垂向振動(dòng)的附連水質(zhì)量計(jì)算公式為[10]：212ah h hm = α KC ρπb（2-32）式中：hC ——水平振動(dòng)時(shí)附連水質(zhì)量系數(shù)，由船寬和吃水之比 2b ( x) / d ( x) 和剖

14圖 2-2 水平振動(dòng)時(shí)附連水質(zhì)量系數(shù)hC船舶垂向振動(dòng)的附連水質(zhì)量計(jì)算公式為[10]：212ah h hm = α KC ρπb（2-32）式中：hC ——水平振動(dòng)時(shí)附連水質(zhì)量系數(shù)，由船寬和吃水之比 2b ( x) / d ( x) 和剖面面積系數(shù)確定，，如 2-2 圖[31]；K ——三維流動(dòng)修正系數(shù)，由水平振動(dòng)時(shí)由船長和吃水之比 L /T 確定；hα ——狹航道修正系數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U661.44

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本文編號(hào)：2632356