机舱平台附近居住舱室自噪声特性分析.pdf

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1、第43卷第3期船海工程Vo1．43No．32014年6月SHIP＆0CEANENGINEERINGJun．2014DOI：10．3963／j．issn．1671—7953．2014．03．005机舱平台附近居住舱室自噪声特性分析苏楠，庞福振，黄木，王毅娜，孙登成(哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001)摘要：基于统计能量法，建立某型船全船舱室统计能量法计算分析模型，分析振动激励源和空气激励源对于机舱平台附近居住舱室噪声特性的影响，得到了主要的噪声激励源及其分布位置，并讨论了不同位置的激励

2、源对机舱附近居住舱室噪声的贡献量大小。研究结果表明：不同位置的振动激励源对机舱平台附近居住舱舱室噪声贡献量也不一样，离考核舱室越近的振动激励源对其舱室噪声的贡献量越大，通过对比降噪方案，得到一种机舱平台附近居住舱室噪声最优化的减振降噪方法。关键词：统计能量法；船舶；噪声预报；优化研究中图分类号：U665．2文献标志码：A文章编号：1671．7953(2014)03-0021-05船舶噪声会引起船舶结构疲劳破坏，同时也会源和空气声源有效地合理地模拟，同时可实现声学使船员感到身体不适，从而使船员不能

3、正常工作，降复合材料地有效定义及常规的减声降噪措施。低精密仪器设备的适用寿命。若在已建好的船舶上本文基于统计能量法，建立某船舱室统计能再考虑降低噪声，这使其成本提高好几倍_1J。为此，量法计算分析模型，对其机舱平台附近居住舱舱首先将船舶声学设计融入到船舶结构设计当中。室噪声特性及优化进行数值分析研究。目前，较为常用的船舶舱室噪声预报的方法1计算分析模型是：在低频段内通过有限元结合边界元的方法；在中高频段内则采用统计能量分析方法J。根据相应的图纸，在有限元软件中建立有限元其中有限元结合边界元的方法

4、对声学网格的要求模型。该船模型长69m，型宽8．7m，型深5m，船壳较严格：一个声波波长必须至少满足6个声学网厚度为8mm，加强肋板厚度为6mm，主船体材料为格的要求，从而无形中加大了声学模型计算规格，钢材，上层建筑材料为铝合金。材料的弹性模量为限制了计算频率范围J。统计能量分析方法可210GPa，泊松比0．3，密度7800kg／m；铝合金弹性用于求解高频随机激励作用下的复杂工程结构的模量为71GPa，泊松比为0．33，密度为2700ks／m。动力响应，该方法能够将复杂的机械系统或者声通常在实际

5、计算模型中，考虑到流固耦合l6的作学系统划分为不同的模态群，从统计意义上将大用，可对船体材料密度作适当的加大处理。系统划分为若干个独立的子系统，并不是逐个精将建立的有限元模型导入到VAONE中，并确地确定每个模态的响应¨5J。该方法能够充分且相应的建立统计能量分析模型，全船统计能量利用在高频段上振动与声辐射的模态密集性，适分析模型中实际接收和传递能量的子系统共有用于解决复杂系统宽频动力学问题，能够将振动声801个，其中板壳子系统有726个，声腔子系统有75个，在子系统完全建立后，可得到某船的全船

6、收稿日期：2013—10—29舱室噪声SEA初步分析模型，见图1～4。修回日期：2013—11—11基金项目：国家自然科学基金项目(512090520)；黑龙江省青年科学基金资助项目(QC2011C013)；哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目(201lRFQXG021)；国防预研重点项目(401040xxx0lo3)第一作者简介：苏楠(1988一)，女，硕士生研究方向：减声降噪分析b)离散视图E．mail：sulanlan1988@126．com图1某型船SEA板壳子系统21第3期船海工程第4

7、3卷机械噪声源激励E1n1E2n2E／ZN式中：∞——计算频带的中心频率；——外界向该系统输入的功率；——该系统在某频段内的模态数；J，7——子系统的内部损耗因子；图2船舶子系统能量传递示意叼M——子系统间的耦合损耗因子。通过求解此方程组得到各个子系统的能量，再根据求得的各子系统能量对系统的响应进行估计预报。每一个结构子系统或声学子系统都具有一个与时间平均和空间平均振速或声压成比率的稳态能量水平。对结构子系统，它的振动均方速度为图3某型船机舱附近居住舱室模型示意()=E／M(2)式中：E——子系

8、统结构的模态振动能量；Mi——子系统质量。振动速度级为L=10lg(()／v)(3)式中"130——参考速度值，o=1x10一m／s。据此相应的可求出系统的加速度级。图4某型船机舱附近居住舱室SEA声腔简化模型对声场子系统，其声压均方值为(P)：EipC2(4)基于统计能量法计算振动和噪声时，根据模态相似的原则将某型整船划分为801个子系‘声压级为统，包括船体甲板、舱壁、外板以及各个舱室声腔。P当振动激励源作用在某个或某些子系统上时，子Lp：10lg(5)J0系统间通过接触边界会发生能量交换，对