基于传递路径分析法的船舶舱室噪声预报研究

基于传递路径分析法结合房间声学常数对船舶舱室噪声进行预报,噪声传递路径传递损耗按照空气噪声和结构噪声分别计算,结合房间常数计算接收点舱室噪声声压级。以传递路径分析法为基础,提出舱室噪声预报的通用计算流程,结合数值计算(SEA)方法确定及优化传递路径分析法中的重要计算参数(传递损耗及传递函数),并通过某内河汽车运输船舱室噪声预报实例,发现基于此方法的计算预报值与实测值吻合良好,验证了其计算参数的可靠性,从而提高了该方法的计算精度。     

大型集装箱船振动及噪声数值计算建模方法研究

对大型集装箱船中高频域振动及舱室噪声数值计算的建模方法进行了研究.结构超大型化、大舱室、大开口和弱扭转刚度等结构特点导致只能采用统计能量方法进行全船中高频域振动与噪声分析.另外,占总载重量和总容积绝大部分的集装箱的模拟、船舶装载状态等,对全船振动和噪声数值计算结果的影响也是必须考虑的.本文探讨了大型集装箱船统计能量分析模型的建模特点,通过考察子系统模态密度,确定了统计能量方法在集装箱船振动噪声预报中的适用范围.初步揭示了超大型集装箱船舱室振动、空气噪声分布与传播机理,为超大型集装箱船减振与声学设计与提供指导.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

船舶机舱模型振声环境预报与控制

以某航海教学实习船机舱为原型,将此振动-声辐射耦合系统简化为箱形多腔结构,建立多腔结构及其单元腔室有限元模型,考虑液舱布置与充液、激励源处设置隔振器等情况,对结构进行频率响应分析,运用声学边界元法对舱室噪声进行预报,通过对舱室中心场点声学贡献较大的板件进行约束阻尼处理,有效降低舱室噪声。并进行船舶机舱模型振动-声辐射实验。分析表明：研究三舱段船舶机舱模型振声性能时,充液及增加充液舱数,对模型固有频率影响明显,通过设置隔振器能有效降低舱室振声等级,在非激励源舱室敷设约束阻尼材料,也可起到较好降噪作用。     

基于FEM/BEM法的模拟舱室结构声辐射仿真与试验

针对机舱结构辐射噪声问题,基于有限元/边界元法,对模拟舱室结构进行辐射声场仿真与试验。首先建立模拟舱室结构的有限元模型,对模拟舱室结构进行模态试验,将仿真计算与模态试验进行对比,验证了有限元模型的正确性。然后进行模拟舱室结构的声辐射试验,得到模拟舱室结构内部的声压频响特性。最后在ANSYS中对模拟舱室结构进行瞬态响应计算,将结构受节点力激励的响应导入Virtual Lab中,采用间接边界元法计算空腔结构内部的辐射声场。仿真与试验有较好的一致性,表明该方法是正确、可行的。     

基于可变形空腔的起落架舱体噪声抑制研究EI北大核心CSCD

提出了一种基于可变形空腔的起落架舱体结构,通过机械装置调节舱体底板及后壁倾斜角度,不需要额外增加舱体体积,使用声学有限元法探讨了该结构在低马赫数下的噪声抑制效果。研究发现:随着舱体后壁倾斜角度的增大,舱体内部及外部的噪声明显减小,同时模态频率逐渐增大,有助于避免舱体结构发生共振破坏;舱体后壁倾斜一个较小的角度就能有效地改善内部的声反射环境,进而抑制舱体内部的高频模态噪声、总声压级。当后壁倾斜角度大于某个临界值时,继续增大倾斜角度对于舱体内部高频模态噪声以及总声压级的抑制效果不再明显,在当前的仿真条件下,舱体后壁最佳倾斜角度范围为10°~16°。     

基于统计能量分析的飞机舱室降噪研究

基于统计能量分析（SEA）原理，建立了某型号飞机试验平台SEA模型，通过分析舱内噪声的主要能量来源，对能量输入的主要板件（舱壁、窗户等）进行了降噪处理，结果表明客舱内的噪声强度得到了一定程度的降低，所用的降噪处理措施是可行的。     

船用低噪声布风器设计与声学性能分析

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,布风器处于管路系统的末端,是连接管路系统与舱室之间的重要元件,在空调系统噪声控制中起重要作用.针对管路系统管口辐射噪声,在兼顾气动性能及声学效果基础上,提出新型低噪声布风器结构形式,采用数值模拟方法开展布风...     

直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机舱室内低频噪声,将局域共振型声学超材料与舱室夹层壁板结合,建立直升机舱室声学超材料壁板模型,采用有限元法分析平面波入射激励下声学超材料壁板的低频隔声性能,并探索局域振子质量、层间结构对隔声性能的影响规律。结果表明:相比敷设阻尼材料、布置动力吸振器等传统舱内降噪方法,声学超材料壁板能有效隔离低频噪声,形成380 Hz~620 Hz的宽低频带隙。增加局域振子质量可有效拓宽带隙宽度并增强带隙内声透射损失,增加纵向加强筋数目可增强结构整体刚度,使振动衰减。声学超材料内饰的引入可为解决直升机舱室低频噪声问题提供技术路线。     

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。     

含阻振质量基座的舱室声振特性FE-SEA法分析

基于波动理论分析实心阻振质量阻抑振动波传递特性,根据阻抗失配与波动形式转换原理,设计矩形空心与实心阻振质量回路结构并引入到主机基座周围。以模态密度为划分子结构依据,将整船结构划分为FE子结构和SEA子结构。采用FE-SEA混合法对模型的舱室声振特性进行预测,与实验值进行对比,验证仿真结果的有效性。与原始结构进行对比,分析阻振质量对基座结构振动波阻抑特性。结果表明:布置矩形阻振质量回路后,含有空心阻振质量结构的舱室较原始基座结构和实心阻振结构有较好的减振降噪效果,尤其在中频段减振降噪效果明显优于低频段降噪效果。     

基于层次诊断的水下结构振动噪声源分离量化

从声学的角度看,潜艇具有振动噪声源数目众多、相互之间耦合严重以及传递路径复杂的特点。层次诊断通过建立递阶层次结构对振动噪声源分离量化问题进行分解,从而形成了自上而下的支配关系,然后借助于标度通过两两比较建立判断矩阵,从而得到各振动噪声源对评价点的贡献量。根据声学中的分贝数相加原理,对层次分析法中的标度进行调整使其具有物理意义,从而使层次诊断结果是具有实际物理意义的测度。将潜艇层次诊断过程分为两个环节,分别为从艇内设备到壳体以及从壳体到水声场,并采用加权平均方法和D-S证据理论对这两个环节的计算结果进行融合。仿真计算和舱段试验验证了层次诊断应用到舱段模型振动噪声源分离量化问题中的可行性。