考虑船舶内装的舱室噪声预报与控制

建立船舶舱室噪声预报模型,充分考虑船舶内装材料对噪声预报的影响,基于统计能量法实现舱室噪声预报并与实测值进行比较,结果表明:添加内装后的舱室噪声预报值与实测值在趋势上吻合较好,带宽合成后舱室噪声预报值与实测值差值均在3 dB以内,表明所提出的舱室噪声预报方法可靠,计算准确。通过与DE56新标准中舱室噪声限值进行比较并分析噪声能量输入路径找到舱室噪声超标的主要原因,铺设浮动地板并结合吸声技术进行降噪处理,降噪后各舱室噪声均已符合相关标准。     

FPSO噪声统计能量分析与降噪设计

统计能量分析方法(SEA,statistical energy analysis)适合于解决高频域复杂系统动力学问题,尤其是具有高模态密度的弱耦合动力学问题.采用该方法对海上石油开采的重大关键设备-浮式生产储油船(FPSO,Floating Production Storage and Offloading)上层建筑的振动声学特性进行了数值计算,建立了FPSO上层建筑统计能量分析模型.通过分析能量传递路径,对影响船舶舱室振动噪声水平的某些关键子系统的参数进行分析,并将优化处理前后的舱室声压级进行对比,从隔声、吸声等降噪措施中选择最便于实现的降噪方案.为设计能保证人员正常进行生产、生活噪声环境下的FPSO提供指导.     

300吨级渔政船舱室噪声预报与降噪设计

为避免高噪声环境对船员及设备造成损伤,现代船舶需满足严苛的静音设计要求。以福建东南造船有限公司承建的某300吨级渔政船为研究对象,基于统计能量法(Statistical Energy Analysis,SEA)建立该船的声腔结构模型,再利用声学分析软件VA one对各舱室声压级进行计算。在此基础上,探究辐射噪声和结构噪声激励对舱室声压级的影响规律,并据此设计相应的降噪方案。研究表明:在相同频段内,控制主机辐射噪声比控制结构噪声能更有效地降低舱室声压级,而在不同频段内同一激励对舱室声压级的影响不同;未采取降噪措施前,该渔政船有5个主要舱室噪声超标,其最大超标量为15.1 dB;采取降噪措施后,各主要舱室声压级均有效降低,最大降噪量达17.7 dB,满足渔政船的静音要求。相关研究可为其他类型船舶及多模态复杂结构的降噪设计提供方法和选材参考。     

船舶机舱集控室声能量分析与降噪设计

机舱集控室是船舶最难的噪声控制对象之一。利用VA One软件,基于统计能量法(SEA),建立某平台工作船的SEA模型,进行舱室噪声预测,并与实测值进行比较。分析集控室和它相连所有子系统间的声能量输入关系,得到集控室声能量组成及排序情况,确定空气声和结构声对集控室的影响,将此作为减振降噪依据。根据集控室噪声频谱特性及软件NCT功能,采用声学包设计方法,用不同材料组合对集控室各个面进行降噪处理,最终有效地控制集控室噪声,并为船舶舱室降噪提供一个参考方法。     

6500吨油化船舱室噪声预报与降噪设计

现代船舶的舱室需满足严格的噪声级限值要求,在设计阶段,对大型船舶进行舱室噪声预报和开展降噪设计具有实际工程意义。以6 500吨油化船为研究对象,利用声学分析软件VA One建立声学模型,并基于统计能量分析法对重要舱室进行噪声预报。结果显示,全船重要舱室的噪声级均严重超标,故需进行降噪设计。首先,采用分离变量法分析噪声源,区分主要噪声源与次要噪声源,对主要噪声源进行隔振、隔声处理。其次,通过子系统能量分布云图明确船舶舱室噪声的主要传递路径,并据此进行进一步的降噪设计。采取降噪措施后,全船重要舱室噪声级均达到限值要求。研究结果可用于工程实际中6 500吨油化船的降噪设计,同时可为其他类型船舶的降噪设计提供参考。     

基于统计能量法的邮轮舱室噪声预报与控制

基于统计能量分析法（Statistical Energy Analysis,SEA）,对邮轮舱室噪声进行了预报研究。分析了邮轮的主要噪声源,包括柴油机、发电机组、螺旋桨、空调和风机等动力设备工作时产生的空气和结构噪声。然后利用VA One软件建立了邮轮全船的SEA仿真模型,对其动力设备舱室和生活娱乐舱室等典型舱室进行了噪声预报,得到了各舱室的噪声频谱图及总的声压级值,并与IMO标准的限值进行比较。计算结果表明除四人间室外其他舱室均符合标准。分析四人间室的主要噪声来源,发现主要是上层的空调机室对其影响较大。提出对空调机室铺设不同结构类型的浮动地板来降低四人间室的噪声值,对比分析可得结构2和3降噪效果良好。最后研究了浮动地板不同厚度矿棉的声学特性,发现存在最优的厚度。     

海洋平台舱室高频噪声预报与控制

基于统计能量分析法,建立海洋平台高频噪声预报模型,采用VA One预报舱室有无舾装材料的高频噪声,将计算得到舱室噪声A声级与规范要求值进行对比,分别得到满足与不满足噪声规范要求的舱室。对不满足规范噪声要求的舱室采取降噪措施处理,并根据舱室能量输入情况和能量传递路径来确定阻尼材料最佳布置位置。根据不同吸声材料在不同频段内吸声特点,对舱室布置多层吸声材料组合并进行舱室声压级计算。选用序列二次规划法,对多层吸声材料厚度和重量进行声学优化,并通过七组对比计算验证优化结果的准确性。     

基于统计能量法的邮轮舱室噪声预报与控制

基于统计能量分析法（Statistical Energy Analysis,SEA）,对邮轮舱室噪声进行了预报研究。分析了邮轮的主要噪声源,包括柴油机、发电机组、螺旋桨、空调和风机等动力设备工作时产生的空气和结构噪声。然后利用VA One软件建立了邮轮全船的SEA仿真模型,对其动力设备舱室和生活娱乐舱室等典型舱室进行了噪声预报,得到了各舱室的噪声频谱图及总的声压级值,并与IMO标准的限值进行比较。计算结果表明除四人间室外其他舱室均符合标准。分析四人间室的主要噪声来源,发现主要是上层的空调机室对其影响较大。提出对空调机室铺设不同结构类型的浮动地板来降低四人间室的噪声值,对比分析可得结构2和3降噪效果良好。最后研究了浮动地板不同厚度矿棉的声学特性,发现存在最优的厚度。     

油船居住舱室噪声预报分析

以某型油船为研究对象,开展油船居住舱室噪声预报研究。首先介绍统计能量法,然后采用VA One软件建立声学分析模型,根据设计要求设置模型的平板子系统和声腔子系统的属性,并正确设置隔音绝缘和甲板敷料。在加载时考虑了主机、发电机及居住舱室通风口等主要噪声源。计算结果显示,居住舱室各频段下的模态数均大于5,说明采用统计能量法进行分析求解是可行的;在结果分析时,对受结构噪声影响较大的居住舱室铺设了浮动地板以后,舱室噪声声值显著下降,且符合MSC 337(91)的限值要求。     

11.4万吨油船全频段舱室噪声预报分析

以11.4万吨阿芙拉油船为研究对象,运用VA One噪声分析软件在63 Hz~8 000 Hz频段开展油船舱室噪声预报分析研究。根据模型平板和声腔子系统的模态数,将求解频段划分为高频段和中频段,采用统计能量分析方法(SEA)和混合法(Hybrid FE-SEA)预报计算各频段舱室噪声。结果表明,大部分舱室的噪声预报值都符合MSC.337(91)的限值要求。针对不符合规范要求的舱室,分析噪声超标原因并提出相应降噪措施,使油船所有舱室噪声预报值均满足规范要求。     

VA One在舱室噪声预报中的应用

介绍统计能量法的基本理论,并以某科考船为分析对象,利用VA One软件进行舱室噪声预报,分析声学材料、阻尼材料及空调噪声对舱室噪声的影响。结果发现:添加声学材料后,舱室噪声下降显著;3种阻尼方案总体上来说对舱室噪声影响差别不大,但从重量方面考虑,方案二优于其它2种;选用具有良好降噪效果的布风器,可减小空调噪声对上层建筑舱室噪声的影响。     

船舶舱室声能量分析及预测设计

以一艘高噪声指标要求的电力推进船舶为研究对象,基于统计能量理论利用VA One软件进行全船的舱室声能量分析及降噪预测设计研究。通过评估分析主要噪声源的声能量贡献度,实现降噪指标的定量分配,针对关键舱室的噪声比50 d B(A)限值高出约40 d B(A)的降噪难点,采用柴油发电机组低噪声箱装体设计,应用推进电机硬弹性复合隔振、基座阻尼减振等技术;分析主要噪声源能量传递路径,在路径上采取吸隔声处理措施。降噪处理后,实船效果满足噪声指标要求。     

三体高速船舱室噪声预报与控制

利用VA One软件对某三体船进行舱室噪声预报与控制方法研究。首先对船体进行简化建立整船模型,并对模型施加外部激励,预报各舱室的噪声水平。再应用VA One软件对不同吸声材料的吸声性能进行模拟计算,考察声腔子系统的能量输入关系。根据能量贡献量的大小混合使用不同吸声材料对指定舱室进行噪声控制处理,得到了较好的降噪效果。     

吸声处理对舱室内空调噪声影响的数值分析

通风空调系统辐射噪声是船舶舱室内最主要的噪声源,吸声处理是降低舱室噪声的一种有效途径。为考察吸声处理对降低舱室噪声的效果,建立通风空调管路噪声向船舶舱内辐射的有限元法数值预报模型。以实测的管口声压为噪声源,研究舱室壁面及通风管路吸声对舱室降噪效果的影响,进而用于指导和改进船舶舱室的声学设计。对通风空调系统改变后的舱室噪声进行预报,并针对较高的噪声进行声学设计,使舱室噪声问题得到解决。     

100%低地板列车车内噪声传递特性分析EI北大核心CSCD

基于线路试验,测试分析了100%低地板列车车内噪声特性,研究了车内噪声源分布以及空气传声、结构传声路径对车内噪声的贡献。使用统计能量法建立了单节车车内噪声预测模型,并利用其获得了车内噪声的功率输入贡献率,在此基础上提出了车内减振降噪建议措施。试验和仿真结果表明,虽然低地板列车的转向架位于车厢中部,但是车内噪声仍然表现为两端大、中间小的趋势。车内噪声显著频段为中心频率250-2 000Hz的1/3倍频带,主要噪声源位于地板和风挡区域,主要是轮轨区域噪声。客室两端噪声主要经由车下地板和风挡结构传递至车内,客室中部噪声主要经由车下地板结构传递至车内,噪声传递路径为空气传声。因此,提高地板、风挡的密封和隔声性能是降低车内噪声的有效方法。相关研究结果可为100%低地板列车车内减振降噪提供参考。     

周期隔振设计用于直升机舱内噪声抑制的研究

通过对主减速器支撑结构进行周期隔振设计,开展舱内噪声抑制研究。首先,设计了两种周期隔振结构,建立了周期隔振结构的声振分析模型以及作封闭腔体简化的直升机舱室模型;其次,开展了周期隔振结构与均匀连续隔振结构对比研究,分析了周期性设计对隔振结构自身振动传递、单层隔振系统声振响应以及舱内噪声的抑制效果。研究表明:相对于采用非周期隔振设计的情况,周期性设计使结构振动与噪声得到了显著抑制;通过周期隔振结构优化设计,可以在不增加附加质量的情况下,取得更好的减振降噪效果。     

基于SEA赋权图的舱室噪声传递路径分析

振声能量传递路径是船舶舱室噪声控制的重要依据之一。对中高频振声问题采用统计能量分析(SEA)求解,引入SEA系统传递路径的概念,并结合图论提出了舱室噪声传递的SEA赋权图法。将SEA系统等效为结点和有向边组成的有向图G_(SEA),噪声传递路径问题转变为求解G_(SEA)中的最大权重路径问题,通过偏离算法得到的K主要路径即为能量传递的主路径。以某船机舱传递到住舱中的能量传递路径为例,首先确定不同振声源在目标舱室中产生的噪声分量,选取对目标舱室影响最大子系统为路径分析对象,然后使用SEA赋权图法求解主要传递路径,从而揭示能量在结构和声腔中的传播机理,为船舶降噪优化提供指导。     

超大型油轮降噪设计主传递路径族灵敏度方法

针对振动噪声传递路径降噪设计是提高船舶声学性能的有效措施之一。目标舱室振动噪声传递路径并不唯一，其中多条主要路径传递了大部分振动与噪声能量。利用作者提出的基于声振熵概念及图论中K则最短路径理论的声振熵赋权图法，能够快速识别船舶舱室噪声主要传递路径族。在此基础上，计算噪声主传递路径族上声学设计参数变化对目标舱室声压影响的灵敏度，调整有关声学设计措施，此即降噪设计主传递路径族灵敏度方法。提出适用于大型船舶噪声主传递路径分析及主传递路径族灵敏度的降噪设计通用流程，通过超大型油轮降噪声学设计实例，说明了该方法的有效性。     

30 m全回转拖轮舱室噪声预报

基于统计能量法，探讨VA One软件的建模方法，建立拖轮的舱室噪声预报模型，分析了拖轮各个舱室的功率流传递，确定了拖轮激励位置及大小和噪声源的排序。通过将仿真结果与相同船型的测量结果进行对比，计算各个声源对舱室噪声的贡献率，分析会议室、船员室和船长室三个房间仿真值与实验值的误差，验证了基于统计能量法建立30 m全回转拖轮舱室噪声预报模型的可行性，为拖轮的噪声控制措施提供依据。     

小型高速艇舱室减振降噪设计

小型高速艇的减振降噪是近几年经起重视的，本文通过对间接的，有限的噪声振动源资源的分析研究，预估了一类小型高速艇各舱室的噪声级，根据国外近期同类艇的噪声水平以及总体减振降噪和多方面约束条件综合测定了该艇的减振降噪方案，并在此基础上进行了声强激励和振动激励条件下舱室模型综合减振降噪效果试验，结果表明，所制定的减振降噪方案其效果良好，实艇实测结果达到设计指标要求。