油船舱室噪声预报.pdf

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1、第22卷第2期(总第128期)船舶Vo1．22NO．2SHIP&B0ATApril，2011[船舶结构]油船舱室噪声预报夏侯命胜张玉奎刘晓明(七。八研究所上海200011)[关键词]噪声；耦合损耗因子；统计能量法；声学有限元法[摘要]以某万吨级油船为目标船，介绍了油船典型舱室噪声分析预报声学有限元(FE)、统计能量(SEA)数值分析理论和方法，并根据IMO规范对所关注舱室的噪声水平进行评价，针对超标的舱室给出减振降噪处理方案计算考虑了船舶桨、主机、空调及风机等噪声源引起的结构噪声和空气噪声。[中图分类号]U663．8[文献标志码]A[文章

2、编号]1001-9855(2011)02—0031-07NoisepredictionofoiltankersXiahouMing-shengZhangYu——kuiLiuXiao——mingKeywords：noise；CLF(couplinglossfactor)；acousticSEA(statisticalenergyanalysis)；acousticFE(finiteelementanalysis)Abstract：Takingaten—thousands—tonoiltankerastargetmodel，thispaper

3、introducesFEandSEAanalysismethodstopredictthetypicalcabinnoise，evaluatesitsnoiselevelbyIMOrule，andprovidesmethodstoattenuatethevibrationandnoiseofthenoiseexcessivecabins．Thestructurebornenoiseduetopropellerexcitationsource，andairbornenoiseduetodiesel，fans，air—conditionsan

4、dotherauxiliarymachinesarebothronsidered桨、空调及风机等设备，它们在工作时不仅自身辐射0引言出空气噪声。还激励船体结构振动在声频范同内引起结构噪声，随着海上结构物设计趋向节能、环保、人性化。本文以某万吨级油船为目标船，其噪声预报包现代船舶设计除满足功能使命外．对船上主要生活括：全船结构低频域(20~63Hz)噪声有限元法计算区和主要工作舱室提出了更加严格的噪声控制要以及全船结构中高频域(63～8kHz)噪声统计能量法求，船舶噪声不仅会影响舱内各种仪器、设备的正常(SEA)计算两部分；前者主要是确定螺

5、旋桨、主机及运行，还会导致某些结构声振疲劳破坏。对长期居其辅机运转时所产生的结构噪声和低频段的空气噪住在舱室的船员来说，轻则影响到生活和工作环境声：后者主要是确定主机及各舱室风机、空调、发电的舒适度，重则危害船员身体健康。因此国际海事机等设备所产生的中高频段噪声；之后，根据IMO组织(IMO)和各国船级社都有明确的噪声标准．尤规范评判计算结果，并对存在噪声超标的舱室进行其在验船时船东对船舶噪声有更高的要求。船舶辐减振降噪处理，避免由于噪声给船上工作人员的工射噪声的噪声源主要是推进系统、各类辅机、螺旋作和生活带来不适[收稿日期]2010—1

6、2—20[作者简介]夏侯命胜(1984一)，男，汉族，在读硕士研究生，主要从事船舶与海洋工程结构分析研究。张玉奎(1983一)，男，汉族，工程师，主要从事船舶与海洋工程结构分析研究。刘晓明(1961一)，男，汉族，研究员，硕士生导师，主要从事船舶与海洋工程结构分析研究。3l第22卷第2期(总第128期)船舶V01．22No．22011年4月SHIP＆B0ATApril，2011[Cep]为空气阻尼矩阵；1噪声分析理论和方法[]为空气刚度矩阵；p[R]为结构一声学耦合质量矩阵；1．1声学基本方程⋯{p}为空气单元节点声压向量；在瞬态声源激励

7、口(一r，t)作用下产生的瞬态声为节点位移向量。场中，声压P(，t)满足波动方程：结构在声压面作用力下，结构振动有限元状态V('f)一=g(．f)(1)方程为：若声源激励为简谐激励，即g(，t)=-q()e，则[Me]{}+[Co]{UJ+[K。]{Uo}={)+{F2}(5)所产生的声场为稳态声场。此时波动方程可简化为式中：[]为结构质量矩阵；Helmhohz方程：[]为结构阻尼矩阵；V(／-。，)+(，)：g(r)(2)[K]为结构刚度矩阵；{为结构外激励；式中：k=to／c为波数：{)为界面声压向量。为圆频率：C为流体介质中的声速。

8、将空气与结构两方程联立得结构一声学耦合问振动是噪声产生的根源．由结构振动产生的结题的状态方程式：构声声场的声压仍满足上述方程，若考虑结构振动与声场流固耦合，还应结合结构振动方程。【P[尺e]剐