舰船结构声学设计及噪声预报技术探讨

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1、第26卷第4期2012年8月江苏科技大学学报(自然科学版)JournalofJiangsuUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Vol．26No．4Aug．2012舰船结构声学设计及噪声预报技术探讨王国治1，胡玉超1，2，仇远旺3(1．江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江212003)(2．解放军92858部队，浙江宁波315000)(3．海军蚌埠士官学校机电系，安徽蚌埠233012)摘要:为了探索舰船结构声学设计及噪声预报技术，根据振动传递及水下噪声原理，分析了舰船噪声预报的3个重要环节:机械设备的激励

2、特性、舰船结构的振动传递特性以及船体的水下声辐射特性．以国外某舰船为背景，选择典型柴油主机作为激励源，采用有限元/边界元方法，得到基座与船体外板的振动分布与水下噪声．通过模拟各种结构与材料方案，研究了舰船的水下噪声，提出了舰船结构声学设计中的若干重要方面．关键词:舰船;噪声预报;振动;声学设计中图分类号:TB53;U661文献标志码:A文章编号:1673－4807(2012)04－0327－05ResearchonacousticdesignofwarshipstructureandpredictionofunderwaternoiseWangGuozhi1，HuYuchao1，

3、2，QiuYuanwang3(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，ZhenjiangJiangsu212003，China)(2．No．92858TroopsofPLA，NingboZhejiang315000，China)(3．DepartmentofElectromechanicalEngineering，BengbuNavalPettyOfficerAcademy，BengbuAnhui233012，China)Abstract:Toresearchtheac

4、ousticdesignandnoisepredictionofthewarship，threekeysareanalyzedbasedonthetheoryofvibrationtransmissionandunderwaternoise，namelytheexcitationcharacteristicsofthepowere-quipment，thevibrationtransmissionofship'sstructureandtheradiationofunderwaternoisefromthehullstruc-ture．Aforeignwarshipischose

5、nastheresearchobjectwithtypicaldieselenginesasexcitationsources．Byu-singthefiniteelementmethodandtheboundaryelementmethod，thevibrationdistributionontheship'souterplateandtheunderwaternoiseareobtained．Throughthesimulationofboththestructureandmaterials，thetechniqueofacousticdesignandthepredicti

6、onofunderwaternoiseofthewarshiparediscussed，andsomeim-portantaspectsoftheacousticdesignareputforward．Keywords:warship;noiseprediction;vibration;acousticdesign舰船结构声学设计是实现舰船声隐身的前提．若能在设计阶段就能对未来舰船的声学性能较为准确地预报，对于正在进行的舰船结构设计有着重要的指导意义．决定舰船机械噪声的因素包括:机械设备的激励特性、舰船结构的振动传递特性以及船体的声辐射特性．舰船结构声学设计及噪声预报也应从这三方

7、面着手进行［1－3］．舰船结构声学设计涉及众多学科．以往的研究大多注重于个别技术领域，对上述三方面相互关联及相互影响的研究较少，而这些都是声学性能预报中不可忽略的方面．文中以国外某型驱逐舰为背景，选择四型船用柴油主机的实测振动数据作为激励源;模拟各种减振降噪方案，在该舰的有限元模型上分析柴油机机脚、基座面板以及船体外板的振动，研究舰船结构的振动传递特性;并且利用边界元方法计算得到舰船的水下噪声．文中着重研究了设备的振动激励、基座结构对于振动的传递、船体的声辐射以及三者间的关系;通