舰船舱室噪声综合预报及声学优化设计.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．1671-7953．2014．03．004舰船舱室噪声综合预报及声学优化设计张成，郑超凡，张大海。陈雯(中国舰船研究设计中心，武汉430064)摘要：应用统计能量分析方法分析某船典型舱段舱室噪声，从船舶舱室噪声的传递途径人手，找到船舶舱室噪声主导传递途径、主导分量，开展典型舱室噪声综合预报，探索船舶典型舱室振动噪声的优化设计方案，在此基础上，提出典型舱室噪声的减振降噪措施。关键词：统计能量分析；舱室噪声；结构噪声；减振降噪中

2、图分类号：U664．1文献标志码：A文章编号：1671-7953(2014)03-0017-05船上噪声不仅会导致某些结构声振疲劳破1统计能量分析坏，还会影响舱内各种仪器、设备等的正常运转，而且船舶噪声对船上人员的健康、生活、休息和工1．1统计能量分析方法基本原理作甚至心理都存在很大的影响¨引。如果在结束SEA方法是依据结构系统在外载荷作用下能船舶总体设计之后再采取各种降低振动和空气噪量平衡的原则，从能量输入、损耗和传递的角度来声的办法，在大部分情况下只能局部地解决面临对系统进行建模的。对复杂系统的高频响应预示的问题，而且费用高昂，在已经建造好了的船上，是从子系统的划分开始

3、的，对于一个复杂结构系安装声学器材的代价要比在船舶设计过程中预先统，一旦确定每个子系统后，则对于每个子系统都采取措施的费用高约2．5倍。所以，在船舶设有与其相邻的子系统的功率流方程。计的早期阶段就考虑到声学要求，事先完成船舶Pi=Pdisi+P(1)声学设计，则可以事半功倍。由于船上激励源众式中：P——子系统的输入功率；多(主机、辅机、螺旋桨、泵类、空气压缩机、空调Pdiss——子系统i的损耗功率，其大小为l器等)、船体结构复杂、振动噪声的传递途径复杂Pdi=(．o~iEi；多变，使得船舶舱室噪声控制的变得十分困Pij——子系统i与子系统之间的传递功难J。本文应用统计能量分

4、析方法，具体针对船率，其大小为Pif=toT1E一．，7Ef。舶典型舱室在船舶声学主要激励所引起直接声辐其中：叼——子系统i的内损耗因子；射载荷和振动加速度载荷的影响下的舱室噪声进叼——子系统i对子系统的耦合损耗因子；行预报，进而研究在激励源设备添加隔振器和舱叼——子系统对子系统i的耦合损耗因子。壁敷设阻尼材料等情况下舱室噪声的改变，对比由这样一系列的子系统功率流方程式联列，相关规范，给出典型舱室的优化设计措施。则可得到方程组：N(+∑n)n一叼-n-i=1，iⅣ一rhlnz(’7：+∑)n：i=1，i≠J一叼Ⅳln一町舵nN叩+曼叼J【-=in(2)式中：——频带中心频率

5、，rad／s；收稿日期：2013—10—12Pi——输入到子系统的时间平均功率；修回日期：2013—11—26／1i——子系统i的模态密度。第一作者简介：张成(1987一)，男，硕士，工程师每一个结构子系统或声学子系统都具有一个研究方向：振动冲击与噪声与时间平均和空间平均振速或声压成比率的稳态E-mail：zhangcheng1987530@163．com17舰船舱室噪声综合预报及声学优化设计——张成，郑超凡，张大海，陈雯选取典型舱室来进行分析，典型舱室总声压室噪声的传递途径人手，找到船舶舱室噪声主导级见表1。传递途径、主导分量，并以此给出相应的降噪措表1典型舱室总声压级d

6、BA施，为船舶的舱室噪声设计提供依据。分别以典型的激励源舱室和典型的非激励源舱室为研究对象，计算并且说明各项措施的减震降噪效果。典型的激励源舱室以船长室、主机舱为例，典型的非激励源舱室以机舱值班室、卧室为例。3．1激励源舱室噪声的优化设计3．1．1船长室噪声优化船长室的总声压级为67．1dBA，大于噪声级限值。对船长室舱室的柜式空调机按正常工作、不考虑振动加速度载荷(仅考虑直接声辐射载荷)、不考虑直接声辐射载荷(仅考虑振动加速度典型舱室声压级曲线随频率变化曲线见图5。载荷)三种状态进行分析，其声压级见表2。表2空调不同状态下船长室的声压级dBA设备情况船长室空调正常工作67

7、．1不考虑振动加速度(仅考虑直接声辐射)67．0不考虑直接声辐射(仅考虑振动加速度)42．7船长室安装1台柜式空调且远离其它各种振动设备。对于船长室，不考虑空调振动加速度载荷(即仅考虑直接声辐射载荷)，船长室的声压级图5典型舱室声压级降低0．1dBA。而不考虑空调直接声辐射载荷(即仅考虑振动加速度载荷)，船长室声压级降低船长室的总声压级为67．1dBA，主要由两舱24．4dBA。可见船长室噪声的主导分量为空调室内柜式空调的直接声辐射造成。当把船长室和的直接声辐射。解决的办法是对空调设备进行隔会议室的空调关掉后，其舱