以某型號(hào)客滾船為例,提出基于主要噪聲源和傳遞路徑分析的降噪設(shè)計(jì)策略。首先,基于統(tǒng)計(jì)能量分析方法,將客滾船按模態(tài)群相似原則劃分為若干個(gè)子系統(tǒng),依次對(duì)子系統(tǒng)創(chuàng)建連接、設(shè)置材料參數(shù)和損耗因子,構(gòu)建了全船聲學(xué)分析模型。其次,分析了客滾船上的多個(gè)噪聲源,對(duì)多噪聲源下的客滾船進(jìn)行艙室噪聲預(yù)報(bào)。對(duì)多個(gè)艙室的噪聲成分進(jìn)行分析,確定了影響艙室噪聲的主要噪聲源為主機(jī)排氣噪聲和振動(dòng)噪聲。通過分析艙室的聲能量流動(dòng)和板子系統(tǒng)的輸入功率占比,進(jìn)一步確定了噪聲主要傳遞路徑。最后,對(duì)主要噪聲源和主要傳遞路徑進(jìn)行相應(yīng)的降噪處理。結(jié)果表明,經(jīng)降噪處理后,絕大多數(shù)重要艙室的噪聲值已降到限制值以下。 

【文章來源】：中國造船. 2020,61(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

客滾船艙室布局（b）中縱坐

61卷第4期（總第236期）湯偉民2.2全船聲學(xué)模型基于統(tǒng)計(jì)能量法，依據(jù)客滾船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)構(gòu)建客滾船全船聲學(xué)模型如圖各類板材為板子系統(tǒng)，各個(gè)密閉艙室為腔體子系統(tǒng)，全船共分為統(tǒng)。為模擬真實(shí)聲學(xué)環(huán)境，船舶在海上航行時(shí)可視為處于半無限流場中。在客滾船的聲學(xué)模型中，定義鋼結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)和玻璃板的自損耗因子如表頻率/Hz63125鋼0.30.26鋁合金11玻璃86.576.7子系統(tǒng)間的耦合損耗因子可依據(jù)兩子系統(tǒng)之間的凈功率流進(jìn)行計(jì)算。由于子系統(tǒng)數(shù)量較多，耦合損耗因子由VAone軟件計(jì)算獲得。3客滾船艙室噪聲預(yù)報(bào)3.1噪聲源估算客滾船的船用設(shè)備多，噪聲源多空調(diào)機(jī)噪聲、船用通風(fēng)機(jī)噪聲及各類管道噪聲。由于管道噪聲與管道的具體排布形式有關(guān)，在客滾船設(shè)計(jì)階段，可暫不考慮管道噪聲的影響。（1）螺旋槳噪聲螺旋槳工作時(shí)，導(dǎo)致船底板振動(dòng)，船底板的振動(dòng)加速度級(jí)可按式（a,peLMNDn式中，M為螺旋槳個(gè)數(shù)；N為螺旋槳葉片數(shù)客滾船有2個(gè)螺旋槳，單個(gè)螺旋槳含（9）可知，船底板的振動(dòng)加速度級(jí)為（2）柴油機(jī)主機(jī)噪聲客滾船所用柴油機(jī)為4缸4沖程的中速級(jí)柴油機(jī)，質(zhì)量速為750r/min。柴油機(jī)主機(jī)噪聲包含機(jī)座振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)噪聲和進(jìn)排氣口產(chǎn)生的輻射噪聲。其中，機(jī)座的振動(dòng)加速度級(jí)可按式（10）進(jìn)行估算：湯偉民，等：基于統(tǒng)計(jì)能量法的客滾船艙室降噪設(shè)計(jì)3784個(gè)板子系統(tǒng)和圖3客滾船全船聲學(xué)模型在客滾船的聲學(xué)模型中，定義鋼結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)和玻璃板的自損耗因子如表表33種板材的結(jié)構(gòu)自損耗因子單位：1252505001000200040000.260.240.210.190.180.17111176.769.058.054.148.440.1子系統(tǒng)間的耦合損耗因子可依據(jù)兩子系統(tǒng)之間的凈功率流進(jìn)行計(jì)算

61卷第4期（總第236期）湯偉民，等：基于統(tǒng)計(jì)能量法的客滾船艙室降噪設(shè)計(jì)217（a）噪聲成分比例全圖（b）噪聲成分比例局部放大圖圖7各艙室的噪聲成分比例選用合適的消聲器，可降低主機(jī)排氣噪聲。本文選用孔徑為1mm的小孔噴注式消聲器，其所能減少的噪聲值可按下式計(jì)算：w,outL27.530lgd（15）式中，d為小孔孔徑。在主機(jī)機(jī)座安裝隔振器可減弱機(jī)艙板的振動(dòng)，進(jìn)而減小主機(jī)振動(dòng)噪聲。本文選用4只彈性系數(shù)為276.0kg/mm的彈簧隔振器，平均每只隔振器承重5400kg，壓縮量為19.6mm。安裝隔振器后，主機(jī)振動(dòng)噪聲減少量由式（16）計(jì)算可得。a,d1L20lgT（16）式中，T為傳遞系數(shù)，可由式（17）計(jì)算得：2011(/)Tff（17）式中，f為激勵(lì)頻率，fn/60；n為主機(jī)工作轉(zhuǎn)速；f0為隔振系統(tǒng)固有頻率，0f5x；x為壓縮量。以駕駛室和4個(gè)客艙為例，在對(duì)主要噪聲源進(jìn)行控制后，5個(gè)艙室的聲壓級(jí)如圖8所示。圖8主要噪聲源降噪后的典型艙室聲壓級(jí)艙室聲壓級(jí)/dB0.50.40.30.20.10噪聲成分百分比/%艙室編號(hào)艙室編號(hào)1009080706050403020100噪聲成分百分比/%

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]300噸級(jí)漁政船艙室噪聲預(yù)報(bào)與降噪設(shè)計(jì)[J]. 張俊,湯偉民,姚立綱,林昱,高登攀.  噪聲與振動(dòng)控制. 2019(05)
[2]船舶機(jī)艙集控室聲能量分析與降噪設(shè)計(jì)[J]. 樊紅,丁許聰,秦歡.  噪聲與振動(dòng)控制. 2018(03)
[3]船舶試驗(yàn)典型振動(dòng)問題的控制方法[J]. 付佳,徐智言,盛利賢.  噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S1)
[4]基于聲能量傳遞分析的空腔阻隔結(jié)構(gòu)布置方案設(shè)計(jì)[J]. 牛勝福,張立軍,趙英龍,孟德建,曹誠,陳陽,馬扎根,余卓平.  振動(dòng)與沖擊. 2018(02)
[5]整車車內(nèi)噪聲仿真的SEA分析方法研究及應(yīng)用[J]. 侯獻(xiàn)軍,郭金,杜松澤,郭彩祎,劉志恩.  噪聲與振動(dòng)控制. 2017(05)
[6]船舶聲學(xué)包性能及配置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊德慶,許子璇,高處.  中國艦船研究. 2017(04)
[7]船舶艙室聲能量分析及預(yù)測設(shè)計(jì)[J]. 黃志武,葉林昌,童宗鵬.  噪聲與振動(dòng)控制. 2016(05)
[8]全回轉(zhuǎn)工作船艙室中頻噪聲預(yù)測分析[J]. 溫華兵,倪杰,劉甄真.  中國造船. 2016(01)
[9]飛行器結(jié)構(gòu)在高強(qiáng)寬頻噪聲環(huán)境下的響應(yīng)預(yù)示分析與試驗(yàn)研究[J]. 林華剛,閆云聚,李鵬博.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]高速列車鋁型材外地板減振降噪特性分析研究[J]. 張媛媛,沈火明.  噪聲與振動(dòng)控制. 2014(06)

博士論文
[1]艙筏隔振系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì)及優(yōu)化、控制[D]. 黃修長.上海交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3460789