基于几何声学的船舶舱室声学设计方法
船舶尾部舱室噪声预报及控制分析
船舶尾部舱室噪声预报及控制分析船舶尾部舱室噪声是船舶运行过程中不可避免的问题,低频噪声的产生给乘客和工作人员带来了不便和损失,也有可能对周围的海洋环境造成污染。
因此,对于船舶尾部舱室噪声的预测和控制显得尤为重要。
船舶尾部舱室噪声的预测可以通过数值模拟及实验研究等手段进行。
对于数值模拟来说,可以采用声学有限元法、边界元法等计算方法,通过分析船舶运行状态、机械结构及流体动力学等因素对噪声的影响,预测出船舶运行时尾部舱室的噪声水平。
此外,实验研究也是一种可行的预测手段,通过在不同工况下进行实际测量和记录,最终得到船舶运行时尾部舱室噪声的实测数据,提高了预测的准确性。
对于船舶尾部舱室噪声的控制,应从源头入手。
在设计或改装船舶时,应考虑加强船舶的隔声性能。
通过选择隔音效果好、厚度适当的材料,对船舶尾部舱室进行有效隔音。
此外,在推进系统的设计中,应考虑减少推进器的噪音,如选择低噪音的推进系统、减少锥度角等。
对于已经建成的船舶尾部舱室的噪音控制,可以采用隔离、减振等手段来弱化该舱室的噪音水平。
其中,隔离可有效阻隔噪音的传播,减小噪声水平,而减振则能有效把产生的噪音进行消除。
综上所述,船舶尾部舱室噪声的预测和控制对于提升船舶运行质量及提高旅客体验具有重要意义。
预测可通过数值模拟与实验室测量相结合的方式进行,而控制则应从源头入手,采用隔离、减振等措施弱化该舱室的噪音水平,提高船舶运行的舒适度。
船舶尾部舱室噪声是影响航行效率和乘客健康的重要因素。
针对船舶尾部舱室噪声的控制和预测,需要收集并分析相关数据才能采取有效的控制措施。
下面列出了一些可能对船舶尾部舱室噪声的控制和预测具有重要意义的数据。
1. 船舶速度船舶速度是影响尾部舱室噪音水平的重要因素之一。
当船速增加时,舵机和螺旋桨转速会增加,产生的水流和气泡会产生更大的噪声,尾部舱室噪音水平也会相应增加。
因此,船速是预测尾部舱室噪音的关键参数之一。
2. 物理结构船体结构对于噪音的产生和传播也具有关键影响。
船舶舱室噪声评估及控制研究
t a o n b o a r d,t h e t wo g r o u p o f d a t a we r e s i mi l a r,wh i c h me a n s t hi s me t h o d c o u l d be u s e d a s c a b i n n o i s e
w e r e r e a s s e s s e d a f t e r s o me v i b r a t i o n i s o l a t i o n s a n d n o i s e t r e a t me n t s ,a n d c o mp a r e d wi t h t h e me a s u r e d d a —
s e s s me n t r e s u l t s s ho we d t h a t s o me o f t he c a bi ns no i s e s g o b e y o n d t h e c r i t e r i a v a l u e s . Th e c a b i n n o i s e s
方法是从 统计 的角 度分析 统计 密集模 态平均 的振 动
能量传递水平 ,适合于中高频振动分析 。 分析频带 较 有 限元 和边 界 元 法 宽 的 多 l 2 ] 。将 一 个 复 杂 的 结
基于几何声学的船舶舱室声学设计方法
此后, 声线携带剩余声能沿着新方向继续传播。 当声线能量与初始声线数能量的比值小于设定的 时, 认为该声线反射与透射充分, 声线剩余能量可 径, 叠加所有声线能量来计算空间声强。该方法 是采用单个频率逐次计算, 若某个频率下的声源 功率为 I , 则该频率下的初始声线 I n 可表示为
0
引
言
其波动性, 通过计算声线在传播过程中能量的变 化及路径来对目标区域进行声场模拟[8]。由声源 处发射多条携带相同能量的声线, 声线在空间中 直线传播, 遇到壁面, 发生反射和散射[9], 散射以 一定的概率随机发生。与壁面碰撞时, 声线能量
[10] 减至数字原声线的 1- α 倍 ( α 为壁面吸声系数) 。
图 1 球状声源[12] Fig.1 Spherical sound source
1.1
声线跟踪法
声线跟踪法是假设声音沿直线传播, 不考虑
第4期
冯爱景等: 基于几何声学的船舶舱室声学设计方法
51
转化为空间直角坐标系方程 x - x0 y - y0 z - z0 s( x y z) : = = m ij n ij lij 向向量。
随着船舶行业科技的发展, 对船舶性能的要 求越来越高, 例如, 为保障人员身心健康以及设备正 常工作, 国内外对船舶舱室噪声的要求日益严格, 船舶舱室噪声的控制优化成为船舶设计不得不考虑 的问题。船舶舱室噪声控制的 3 个主要措施包括: 远离声源处或进行隔离。 1)舱 室 布 局 。 将 高 噪 声 要 求 的 舱 室 布 置 在 2)低噪声设备选用。根据总体指标及结构, 3)声 源 控 制 。 对 声 源 , 如主机、 空调等做减 对于噪声水平还未达标的舱室, 就需进一步 开展噪声控制优化设计, 目前主要的降噪措施是 在舱室内敷设吸声和隔声材料。然而船舶具有多 舱室、 多噪声源、 多传递路径等特点, 且舱室空间 以及舱壁承重存在限制, 盲目敷设吸、 隔声材料并 不一定能取得良好的降噪效果。针对这一问题, 众多学者开展了关于舱室声学优化的研究。 Koo
基于声学设计与噪声预报的舰船基座结构设计与优化
· 14 ·
舰船科学技术
第 40 卷
εx = εy =
∂ua ∂x ∂va ∂y
=
−z
∂2w ∂x2
,
=
−z
∂2w ∂y2
,
(1)
根据胡克定律,得到 3 个应力分量为:
σσyx
= =
1 1
E − µ2 E − µ2
( εx ( εy
+ +
) µεy
) µεx
= =
− −
1 1
Ez − µ2 Ez − µ2
( (
∂2w ∂x2 ∂2w ∂y2
+ +
µ µ
∂2w ∂y2 ∂2w ∂x2
) , ) ,
τxy
=
Gγxy
=
−
Ez 1+µ
∂2w ∂x∂y
。
(2)
式中:w 为均质板横向振动位移;μ 为泊松比;D 为板 的弯曲刚度。
由式(3)计算得到:
D = 12 (E1h−3µ2) ,
(3)
式中:E 为材料的杨氏模量;h 为板厚度。满足力和力矩平
衡条件,可得到均质板横向自由振动的方程如下:
( ∂4w D ∂x4
+
∂4w ∂x2∂y2
+
∂4w ∂y4
)
+
ห้องสมุดไป่ตู้
ρh
∂2w ∂t2
=
0,
(4)
当板受到横向外部载荷 p 时,横向振动方程改写为:
( ∂4w D ∂x4
关键词:舰船;基座结构;声学设计;噪声预报
中图分类号:U665.26 文献标识码:A
文章编号: 1672 – 7649(2018)7A – 0013 – 03
基于半经验法的船舶舱室噪声实用预报方法
基于半经验法的船舶舱室噪声实用预报方法船舶舱室噪声对船员的工作环境和生活质量有着重要影响。
在设计船舶舱室和制定船舶噪声控制措施时,需要对舱室噪声进行实用预报。
基于半经验法的船舶舱室噪声实用预报方法是一种常用的预测方法,其基本原理是通过建立经验模型来估计船舶舱室噪声水平。
首先,需要获取与船舶舱室噪声相关的参数。
这些参数包括发动机功率、发动机转速、涡轮增压器的安装情况、排气系统的布局、船舶结构材料、船舶舱室的几何尺寸等。
这些参数可以通过船舶设计图纸、船舶部件型录和现场测量等方式获取。
其次,根据以上参数,建立船舶舱室噪声经验模型。
根据经验法,船舶舱室噪声主要由发动机和排气系统引起,可以通过以下经验公式估计噪声水平:L_p = L_e + 10 log (N) + K其中,L_p表示船舶舱室噪声水平,L_e表示发动机噪声水平,N表示发动机数量,K为修正系数。
在实际预报中,可以根据以上经验公式估计不同发动机转速下的发动机噪声水平,并结合实际情况选择相应的修正系数。
修正系数一般可以通过实测数据和经验数值得出,也可以根据相关研究论文和资料进行参考。
最后,根据船舶舱室的几何尺寸和舱壁材料等参数,进行船舶舱室的声学计算。
船舶舱室的声学计算可以采用建模软件进行,通过采样数据对舱室内部声场进行数值模拟,得出舱室内部噪声分布情况。
综上所述,基于半经验法的船舶舱室噪声实用预报方法是一种常用的预测方法。
通过获取与舱室噪声相关的参数,建立经验模型,并结合实际情况进行修正,可以估计船舶舱室噪声水平,为船舶舱室设计和噪声控制提供参考依据。
然而,需要注意的是该方法仅为一种估算方法,实际预报结果应结合实测数据和工程经验进行修正和调整。
《中国舰船研究》2017年总目次
2017 年总目次
141
2017 年总目次
序号
文题
1 KCS 标称伴流场的尺度效应数值分析
2 三维水翼梢涡流场数值研究
作者卷(期):页码源自张 海 鹏 ,张 东 汗 ,郭 春 雨 ,王 恋 舟 , 刘恬
12(1):1-7
蒲汲君,熊鹰
12(1):8-13,26
3 船艏及干舷压浪在高速艇上的应用对比
魏成柱,李英辉,易宏
12(4):128-131
80 混合驱动水下滑翔机自噪声测量及分析
刘璐,肖灵
12(4):132-139
81 双层圆柱壳异常噪声源定位试验研究与应用
李瑞彪,徐荣武,崔立林,余文晶
82
基于矢量声压组合基阵的柱面分布噪声源近场高分辨 定位方法
左翔,陈欢
83 舰船消防安全工程研究现状
陆守香,陈潇,吴晓伟
12(4):140-146 12(4):147-150
12(6):1-5 12(6):6-14 12(6):15-21 12(6):22-29
105 舵空泡对船体压力脉动的数值分析
王友乾,叶金铭
12(6):30-35
106 基于湍流脉动压力的波数—频率谱预报流噪声 107 RANS,DES 和 LES 对螺旋桨流噪声预报的适用性分析
金月,俞孟蕻,袁伟
21 基于 CFD 的船舶横摇数值模拟与粘性效应分析
罗天,万德成
12(1):84-92,100 12(1):93-100
12(1):101-106,133 12(1):107-115,133
12(1):116-121 12(1):122-127
12(1):128-133
12(1):134-139 12(2):1-11,48
船舶声学包设计、优化及应用研究
船舶声学包设计、优化及应用研究随着船舶设计建造水平的不断进步,船舶舒适性受到设计者们越来越多的重视,过大的噪声会严重影响船舶的使用性,因此设计者们提出各种针对船舶舱室的降噪措施,声学包便是解决船舶舱室噪声超标问题的重要手段之一。
这种技术主要应用于汽车及航空航天领域,船舶行业作为这项技术新的适用领域,目前正积极进行相关研究。
本课题基于这个背景,利用数值模拟手段研究声学包的设计、优化和应用。
本文首先研究了材料声学性能评估的数值方法。
提出数值混响室法和数值驻波管法的概念,研究了不同的数值模拟方法(SEA、FEM、BEM、FEM+SEA)在适用对象、频段、及边界条件等方面的异同,在此基础上,提出了一种新的计算材料隔声量的边界元-有限元-统计能量(BEM+FEM+SEA)混合方法,该方法综合了三种方法的优势,能够在全频段保持一定精度,是一种对驻波管实验的有效模拟方法。
在这部分的最后,对上述五种数值方法做以梳理,结合具体算例分析并给出了各种方法的差异和使用建议。
其次,选择有限元-统计能量(FEM+SEA)和统计能量(SEA)两种方法进行声学包的设计和优化。
设计不同类型的声学包作为初始方案,采用遗传算法,以声学包各材料层厚度为变量,隔声量为目标对各方案进行优化。
结果显示,通过不同的变量、约束条件和优化目标的设置组合,可以达到声学包性能优化,重量降低等目的。
但是同时也发现利用两种方法的计算及优化结果存在较大差异,这一点还需要深入研究,文中也给出初步分析结果。
接下来,研究统计能量(SEA)法计算高频舱室噪声面临的两个问题。
其一,工程中以机脚加速度或速度形式给出的主机振动激励在SEA模型难以完全模拟。
对于这个问题,考虑单独将机舱段有限元模型细化,按照测试数据在机脚处施加激励得到与基座相连的船体板有限元单元的平均振速,将该结果作为激励加到SEA模型相应的子系统上。
通过对比其他位置船体板该方法与有限元方法得到的振动速度,表明该方法能够将机脚处的主机振动转化到船体板上,结果较为准确。
声学仿真技术在船舶设计中的应用研究
声学仿真技术在船舶设计中的应用研究随着人们对环境噪音污染的日益重视,对船舶噪声的控制和降低的要求越来越高,声学仿真技术成为了船舶设计中的重要工具,它不仅可以帮助船舶设计师预测船舶噪声,指导设计优化,还可以为工程师提供反馈,优化和改善船舶性能。
本文将重点讨论声学仿真技术在船舶设计中的应用研究。
一、声学仿真技术的概述声学仿真技术是一种基于数值计算程序的虚拟模拟技术,它可以帮助工程师在尚未建造实际物品之前对其进行仿真,实现对物品的设计、优化和性能分析。
声学仿真技术在船舶设计中的应用主要涉及三个方面:船体水动力、声学辐射特性和船舶生产工艺。
二、声学特性分析船体受到水流动的影响,造成水动力进而形成噪声,这对于通过调节船体表面几何特征降低自然噪声和激振噪声非常重要。
声学仿真技术可以帮助工程师预测船体的水动力特性,并通过优化参数和设计改进降低噪声产生。
例如,预测旋转叶片噪声和涡流噪声的三维数值模拟可以为声学设计提供有价值的参考。
三、声学辐射特性分析通过声学辐射特性分析,可以预测船舶的辐射噪声,相应地可以优化和改进船舶结构、材料选型等因素,以减少船舶辐射噪声。
因此,声学辐射特性研究是声学仿真技术在船舶设计中非常重要的应用领域之一。
由于水面下的船体与水接触较紧密,常规船体噪声系统中渗透的声波可能难以控制,因此,声学仿真技术对于船舶设计师在建造船舶时进行声学改进提供了支持。
四、船舶生产工艺随着科技的飞速发展,当前船舶制造技术逐渐推广到了三维建模技术及其数字化制造技术。
这两项技术的出现使得船舶厂家可以利用声学仿真技术进行完整的仿真,并模拟在船舶制造过程中产生的声音和振动,同时可以对设计和制造提供更多的反馈和参考。
五、总结声学仿真技术在船舶设计中的应用已经取得了一定的成果,并在未来的研究和实践中将继续发挥作用。
通过声学仿真技术,船舶设计师可以对船体水动力、声学辐射和生产工艺进行精细模拟,从而指导船舶设计的优化,提高船舶的性能和效率,同时对船舶产业的发展以及人类生活环境的改善有着重要和积极的作用。
船舶舾装复合结构声学性能分析方法及应用
51679053);中国博士后基
第41卷
曲 雪,等:船舶硒装复合结构声学性能分析方法及应用
• 51 •
目前国内的舱室空气噪声控制方法还是以结构声 学优化为主,通过敷设吸隔声材料降低目标舱室噪声 水平。然而,现有的复合结构声学性能评估方法存在 一定缺陷A6],如试验法存在评估周期长、成本高的问 题。因而,本文针对厕装复合结构声学性能参数开展 研究,建立了厕装复合结构的声学性能分析方法,方 法具有工程适用性好,计算准确度较高的优点。并进 一步基于方法的分析结果探究某型船舶舱室噪声特 性,旨在为船舶声学设计提供参考依据。
方面,周理杰等⑵基于试验测试,探究了芯材为芒 麻、粘胶纤维、聚酯纤维等8复合结构在不同空腔厚 度下的吸声性能,研究表明芒麻复合结构的吸声效果 优于其他结构;空腔深度增加时,结构吸声系数增 大。杨永钾等a通过仿真软件,对多种复合吸声结构 声学性能参数进行探究,分析得出质量较轻、吸声性 能较好的复合吸声结构,并应用于某型高速船舱室声 学优化设计,取得了良好的吸声效果。徐芹亮等⑷通 过分析大量艄装复合结构隔声性能试验测试数据,得 出海洋平台常用般装结构的隔声量经验值。探究了厕 装结构空腔夹层厚度对隔声性能的影响,研究表明增 加夹层厚度可提高低频隔声性能。
Abstract: Aiming at the typical outfitting composite structure of ship, the acoustic performance analysis model is built based on transfer matrix method, and the analysis method of insertion loss and absorption coefficient of outfitting composite structure is established. The validity of the method is verified by experimental test. On this basis, the influence of outfitting composite structure on cabin noise characteristics is investigated based on a surface ship. The results show that the acoustic performance analysis method of outfitting composite structures based on transfer matrix method is effective. Outfitting com posite structure can effectively control cabin noise, the noise level of radio room and centralized control room decreased by 2.2 dB(A)and2.5 dB(A).
船舶设计中声学特性的研究
船舶设计中声学特性的研究在船舶设计领域,声学特性的研究是一个至关重要的环节。
船舶在航行过程中产生的噪声不仅会影响船员的工作和生活环境,还可能对船舶的性能、设备的可靠性以及船舶的隐身性等方面产生重要影响。
因此,深入研究船舶设计中的声学特性,对于提高船舶的整体性能和舒适度具有重要意义。
船舶噪声的来源多种多样。
首先,主机和辅机的运转是主要的噪声源之一。
这些机械设备在工作时会产生振动和噪声,通过船体结构传播到各个舱室。
其次,螺旋桨在旋转时与水流相互作用,也会产生噪声。
特别是在高速旋转或存在空泡现象时,噪声会显著增加。
此外,船舶在航行中与水流的摩擦、船体的振动以及通风系统、空调系统等设备的运行,都可能产生不同程度的噪声。
声学特性在船舶设计中的重要性不言而喻。
从船员的角度来看,长期处于高强度噪声环境中会导致听力损伤、心理压力增加以及工作效率降低。
对于船舶设备而言,噪声可能会引起设备的共振,加速设备的磨损和故障,降低设备的使用寿命和可靠性。
在军事应用中,船舶的声学隐身性更是关系到船舶的生存能力和作战效能。
降低船舶的噪声水平,可以减少被敌方声呐探测到的概率,提高船舶的隐蔽性。
为了有效地控制船舶噪声,在设计阶段就需要充分考虑声学特性。
在船舶总体布局方面,合理安排机械设备的位置,将噪声源尽量远离居住舱室和敏感区域,可以减少噪声的传播。
例如,将主机和辅机布置在隔振效果较好的舱室,并采用有效的隔振措施,如安装隔振器、使用阻尼材料等。
在船体结构设计方面,选择具有良好声学性能的材料,优化船体的结构形式,可以降低船体的振动和噪声辐射。
同时,采用声学隔离技术,如设置隔音舱壁、隔音门窗等,可以有效地阻止噪声的传播。
对于螺旋桨的设计,优化螺旋桨的几何形状和叶片数量,提高螺旋桨的制造精度,可以减少螺旋桨与水流的相互作用产生的噪声。
此外,采用先进的螺旋桨降噪技术,如梢涡空泡抑制技术、导管螺旋桨技术等,也能够有效地降低螺旋桨噪声。
在船舶的通风和空调系统设计中,合理选择风机的类型和参数,优化风道的布局,采用消声器等降噪设备,可以降低系统运行产生的噪声。
声学测量技术在船舶工程中的应用优化
声学测量技术在船舶工程中的应用优化近年来,随着科技的不断发展,声学测量技术在船舶工程中的应用得到了广泛的关注和应用。
声学测量技术通过利用声波在水中的传播特性,可以对船舶的结构和性能进行精确的测量和评估。
本文将从声学测量技术的原理、应用优势以及在船舶工程中的具体应用方面进行探讨。
首先,我们来了解一下声学测量技术的原理。
声学测量技术是利用声波在介质中传播的特性进行测量的一种技术。
声波在水中传播的速度和路径会受到介质的密度、温度、压力等因素的影响,通过测量声波的传播时间和路径,可以计算出介质的性质以及被测物体的位置、形状等信息。
声学测量技术具有非接触、高精度、实时性强等特点,因此在船舶工程中得到了广泛的应用。
其次,声学测量技术在船舶工程中的应用具有诸多优势。
首先,声学测量技术可以对船舶的结构进行全面的评估。
通过测量声波在船体表面的反射和散射情况,可以获取到船舶表面的形状、粗糙度等信息,从而评估船舶的结构完整性和耐久性。
其次,声学测量技术可以对船舶的性能进行准确的评估。
通过测量声波在船舶内部的传播和衰减情况,可以获取到船舶内部的声学特性,进而评估船舶的噪声、振动等性能指标。
此外,声学测量技术还可以对船舶的水下声学信号进行监测和分析,从而评估船舶的水下隐蔽性和水下通信性能。
接下来,我们来具体了解一下声学测量技术在船舶工程中的应用方面。
首先,声学测量技术可以用于船舶的结构检测和维护。
通过对船舶表面的声学测量,可以实时监测船舶的表面腐蚀、磨损等情况,及时进行维修和保养,从而延长船舶的使用寿命。
其次,声学测量技术可以用于船舶的性能评估和优化。
通过对船舶内部声学特性的测量,可以评估船舶的噪声、振动等性能指标,进而优化船舶的设计和布局,提高船舶的舒适性和性能。
此外,声学测量技术还可以用于船舶的水下声学信号监测和分析。
通过对船舶水下声学信号的测量和分析,可以评估船舶的水下隐蔽性和水下通信性能,为船舶的水下作业和通信提供支持。
船舶舱室噪声总体综合控制技术
船舶舱室噪声总体综合控制技术随着现代物流和贸易的不断发展,船舶运输在全球经济中扮演了重要角色。
然而,由于机械设备等引起的噪声污染,船舶舱室噪声已成为制约船舶安全、船员健康和航行效率的重要因素。
为此,对船舶舱室噪声进行综合控制已成为当代船舶工程和环境保护的热点领域之一。
一、船舶舱室噪声产生机制船舶舱室噪声来自于多个源头,主要包括:1. 机械设备的震动和噪声,如柴油机、发电机、水泵等。
2. 海浪撞击船体和水流、气流的噪声。
3. 船舶工作人员的活动和生理过程引起的噪声。
4. 船舶舱室的回音和共振引起的噪声。
二、船舶舱室噪声控制技术为控制船舶舱室噪声,需采用有效的综合控制技术。
现代船舶舱室噪声控制技术主要有以下几种:1. 机械降噪采用机械降噪技术,通过隔振和缓解震动等方式,来降低机械设备的噪声。
通常采用橡胶隔振器、螺旋弹簧减震器、隔音板材等方法。
2. 声学隔离采用挂钩隔离、吊床式隔离、阻尼式隔离等技术对机舱或船舱进行声学隔离,减少噪声在结构内的传播,从而降低舱室噪声的影响。
3. 阻尼衰减阻尼衰减技术是指通过在船舱墙体、天花板等表面上添加阻尼材料,来阻止噪声的反射和共振。
常用的阻尼材料包括聚丙烯纤维板、泡沫板、伸缩缝等。
4. 主动噪声控制主动噪声控制技术是一种通过发射与噪声相反的声波信号,来抵消原始噪声的技术。
该技术采用反馈控制,在噪声源头采集噪声信号,通过电子控制将反相信号放回源头,达到取消噪声的效果。
主动噪声控制技术虽然应用较少,但有望成为未来船舶舱室噪声控制的主流技术。
三、船舶舱室噪声控制方案船舶舱室噪声控制方案需要考虑船舶的特性和噪声源的性质。
下面是一些船舶舱室噪声控制方案的实例:1. 对于机舱噪声,通常采用机械衰减加隔音的方式进行控制,例如在发动机周围安装隔音板材或聚丙烯纤维板。
2. 水泵噪声就可采用隔振器与隔音材料相结合的方式进行控制。
3. 通过在船舶绝对隔声具体区域加厚隔音材料的方法,对船舶结合体上的噪声进行隔音处理。
舰船舱室噪声综合预报及声学优化设计
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【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入手,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。
%The typical cabin noise of a ship's subsection was studied by the statistical energy analysis ( SEA ) .By dealing with the transfer channels of the shipboard cabin noise , the dominant transfer channel and component were gotten .The compre-hensive prediction research on typical cabin noise was carried out to probe into optimization design schemes on vibration and noise of typical cabin .On the basis of this analysis , the measures of vibration and noise reduction in typical cabins were put forward .【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P17-20,25)【关键词】统计能量分析;舱室噪声;结构噪声;减振降噪【作者】张成;郑超凡;张大海;陈雯【作者单位】中国舰船研究设计中心,武汉430064;中国舰船研究设计中心,武汉430064;中国舰船研究设计中心,武汉430064;中国舰船研究设计中心,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U664.1船上噪声不仅会导致某些结构声振疲劳破坏,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、休息和工作甚至心理都存在很大的影响[1-3]。
基于SEA的空腔结构声学建模与吸声降噪优化研究
基于SEA的空腔结构声学建模与吸声降噪优化研究空腔结构作为汽车、列车等交通工具的舱室和人体的主要接触区域,其噪声的大小与人的乘坐舒适性密切相关,舱室的声学设计水平直接影响其腔内噪声大小。
因此,研究空腔结构的声学建模、低噪声设计及优化方法,控制舱室内噪声,对于改善乘员的乘坐环境具有重要的理论和工程实际意义。
本文基于统计能量分析法(Statistical energy Analysis,简称SEA)、正交优化理论及混料优化设计方法,在声腔结构的声学建模、降噪优化及吸声材料混料优化设计等方面进行研究与探讨,其主要工作与成果如下:针对声腔结构统计能量分析模型中的下限频率偏高的问题,提出声腔结构参数模态数灵敏度分析方法,推导空腔结构子系统模态数灵敏度数学模型,计算子系统的模态数对其厚度、面积、材料密度和空腔体积的一阶灵敏度。
运用响应曲面设计法判断各因子对模态数的显著性,通过响应优化器求解目标响应条件下各因子的取值范围,建立能够初步满足中频噪声预测的空腔结构SEA模型。
从而通过建模实现统计能量分析频率下限的拓展,为空腔结构中频噪声的预测提供一种新途径。
建立空腔结构的声辐射功率模型和SEA仿真模型,通过设置多组仿真试验计算分析激励源位置、数量及特性对声腔结构振动与声学特性的影响,得到多源激励条件下的显著激励源,并通过单源或多源控制的方法实现声源降噪优化。
运用正交优化的理论和方法,设计空腔结构吸声降噪的因素水平及正交优化表,并基于VA One软件所建模型对因素水平的不同组合进行仿真计算与优化,得到腔内评价点的总声压级及主要峰值频率的最优组合,为有效进行空腔结构噪声的控制提供依据。
提出混料吸声设计的概念和类型,建立混料吸声的SEA模型,并通过仿真计算研究聚酯、泡沫塑料、铸造泡沫、聚氨酯、三聚氰胺五种泡沫吸声材料的吸声特性。
针对均匀混料吸声材料,对比不同特性的吸声材料混料组合吸声性能的优越性,探讨以评价点声压级为控制目标和以吸声材料特性为目标的吸声材料混料优化设计方法,得到满足降噪要求的多种吸声材料混料最优配比。
船舶舱室总体声学布局优化设计通用模型及解法
船舶舱室总体声学布局优化设计通用模型及解法杨德庆;朱金文【期刊名称】《中国造船》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】国际海事组织将于2014年采用新的更严格的船舶舱室噪声标准,在船舶总体设计阶段提前进行舱室总体声学布局优化设计是应对新标准的有效手段。
船舶舱室总体声学布局优化设计问题研究的目的是如何根据舱室噪声限值指标,合理确定船舶各舱室类型的分布,使舱室声学降噪成本最低。
本文通过将优化设计问题转化为指派问题(AP, Assignment Problem)描述,建立了定量化的舱室总体声学布局优化通用数学模型。
给出了求解该模型的两种解法。
解法一是针对指派问题的标准数学规划模型形式的匈牙利解法;解法二为基于该问题自身特殊性提出的求解该模型的准则法。
通过实例,研究了不同约束条件下舱室总体声学布局的优化问题。
结果表明,船舶舱室总体声学布局优化通用模型简单有效,两种解法计算结果相同,精度相当,可操作性强,效率高,且两种解法互为补充。
【总页数】11页(P38-48)【作者】杨德庆;朱金文【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】U661.31【相关文献】1.高超声速飞行器气动布局总体性能优化设计研究 [J], 车竞;唐硕;何开锋2.机载任务电子系统总体布局优化设计 [J], 魏强;李雨3.建筑物立体绿化景观总体布局优化设计仿真 [J], 董颖4.因地制宜设计开拓思路创新--浅谈国电霍州发电厂“上大压小”工程总体布局优化设计 [J], 蔚湘战; 高建康5.面积约束下船舶舱室声学布局优化设计的理性准则法 [J], 杨德庆;冯爱景;高处因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
集装箱船总体设计中的船舶船体降噪方案
集装箱船总体设计中的船舶船体降噪方案在集装箱船总体设计中,船舶船体降噪方案是一项至关重要的考虑因素。
船舶船体的设计不仅关乎船舶的性能和安全,还直接影响到船舶在运行过程中的噪音水平。
本文将探讨集装箱船总体设计中的船舶船体降噪方案,旨在为船舶设计者提供参考和指导。
在集装箱船总体设计中,船舶船体降噪方案的关键在于减少船舶在运行过程中产生的水动力噪音和结构噪音。
水动力噪音主要源自船舶在航行时与水的相互作用,而结构噪音则来自于船舶各部件的振动与共振。
针对这些噪音源,设计者可以采取一系列有效措施进行降噪。
首先,在船舶船体的设计阶段,采用流线型的外形设计可以减少水动力噪音的产生。
通过优化船体的几何形状,减少船体与水流之间的阻力和湍流,降低船舶航行时的水动力噪音。
同时,在船舶船体的表面采用降噪涂层或吸音材料,有效减少水动力噪音的反射和传播。
其次,在船舶结构设计中,采用有效的隔声和吸声结构可以降低结构噪音的传播。
例如,在船舶的船体结构中加入隔音材料和吸音材料,减少结构振动对船舶内部空间的传导,降低船舶内部的噪音水平。
此外,合理设计船舶的机舱和动力系统,采用减振措施和隔振装置,有效控制动力设备的振动和噪音。
最后,在船舶船体降噪方案中,应充分考虑船舶在不同航行工况下的噪音特性和分布规律。
通过数值模拟和实测测试,对船舶的噪音源进行定位和分析,针对性地优化船舶的降噪方案。
同时,密切关注船舶的运行状态和维护管理,及时发现并处理船舶的噪音问题,保障船舶的安全运行和航行舒适性。
综上所述,集装箱船总体设计中的船舶船体降噪方案是一项综合性的工程项目,需要设计者在船舶的外形设计、结构设计和航行特性等方面进行综合考虑和优化。
通过合理的设计和有效的措施,可以降低船舶的噪音水平,提高船舶的航行性能和乘坐舒适性,实现船舶船体降噪的目标和要求。
船舶舱室全频段噪声预测与控制技术分析
船舶舱室全频段噪声预测与控制技术分析发布时间:2021-09-15T07:28:21.619Z 来源:《科技新时代》2021年6期作者:谭志华[导读] 对船舶舱室全频段噪声预测与控制技术进行分析,对保证和提高船舶的行驶安全具有重要的意义。
深圳中雅机电实业有限公司+摘要:船舶在我国的海上运输以及海上作业等方面发挥着重要的作用。
近年来,随着船舶生产和研发技术水平的不断提高,我国的船舶行业迎来了蓬勃发展的状态。
噪声是船舶在海上行驶过程中不可避免会产生的一种问题,严重的噪声污染会对船舶中的工作人员的正常工作和身体健康造成一定的影响。
本文以船舶舱室为主要研究对象,着重对船舶舱室全频段的噪声预测与控制技术进行研究和分析,旨在为我国船舶噪声污染的缓解与控制提高提供借鉴的经验。
关键词:噪声预测;船舶舱室;噪声控制技术前言:噪声污染随着现代科学技术的发展已经成为危害环境和人体健康的最主要污染问题之一。
现阶段,海上的交通运输方式在我国的经济社会发展过程中发挥着重要的作用。
船舶的舱室本身就是一个比较密闭的环境,当船舶舱室中的噪声达到一定程度却没有对其进行治理和控制,不仅会给船舶舱室中的工作人员身体健康产生一定的影响,在严重时还会影响船舶行驶的安全性。
对船舶舱室全频段噪声预测与控制技术进行分析,对保证和提高船舶的行驶安全具有重要的意义。
一、船舶舱室中的噪声污染(一)船舶舱室的主要噪声源船舶舱室的噪声来源主要包括辐射空气噪声的声振动源以及船舶结构振动的辐射声振动源两个具体的方面。
这些噪声产生的源头从本质上来说都是依据船舶在运行过程中由于主机、辅机、通风以及空调系统等产生的噪声导致的。
以辐射空气噪声为主的声源主要来自于船舶舱室中的各种动力装置,而以船舶结构振动为主的噪声声源则主要来自于船舶在行驶过程中应用的螺旋桨在转动过程中与水流产生的相互作用,而螺旋桨在转动的过程中还会引发船体的变形使壳板等产生摩擦的声音,进而造成更大的噪声污染[1]。
船舶与海洋工程结构物舱室间隔声测量与评价
船舶与海洋工程结构物舱室间隔声测量与评价摘要:综合运用减振降噪技术,成功控制、降低生活区域和工作处所的振动和噪声,使船舶在总体上具有良好的声寂静性能,满足了船载声学探测设备的使用要求、满足《海洋船舶噪声规定》和《机械振动客船和商船适居性振动测量、报告和评价标准》,总体减振降噪效果明显。
关键词:舱室间隔,噪音控制,措施,分析探究1前言目前,由于柴油机良好的经济性和宽广的功率范围,90 %以上船舶推进采用的是柴油机动力装置。
但是柴油机相对于其它动力装置,一个明显的缺点是其振动噪声大。
无论是作为船舶推进主机还是发电辅机的柴油机,大多数噪声都超过100 dB(A)所以大多数船舶机舱都设有集控室。
集控室将机舱内的操纵系统、车钟、各类仪表与报警系统集中于一室,内设空调系统。
国际海事组织《船上噪声等级规则》规定,机舱内噪声不超过110 dB(A),集控室内噪声级不超过75dB(A) [1] 。
由于集控室声学处理不当而造成集控室噪声超标的船舶很多,所以集控室往往是船舶最重要的噪声控制对象之一。
为减少集控室的噪声,可供选择的措施一般包括对地板进行约束阻尼处理或浮筑地板,围壁采用带空腔且填充吸声材料的双层结构形式的隔声板,隔声板一般是根据不同隔声板隔声量测定试验或经验来选择。
但由于不同船舶机舱内主要声源柴油机的声振性能差异大;大多数船机舱布置在尾部,螺旋桨激励引起的结构噪声也很大;船体又是钢结构,其振动传递损失很小。
导致集控室声能量传递途径复杂,仅凭经验采取减振降噪措施,其措施的有效性与经济性有时不能很好兼顾。
2船舶与海洋工程结构物舱室间隔注意事项(1)单层屏蔽物的隔声首先决定于它的重量,但结构重量增加时隔声效果增长得很“慢”。
因此,用单层壁板实现高隔声要求往往是非常厚而笨重的,不仅很不经济,也与隔声结构向轻薄方向发展相矛盾。
(2)要使轻薄结构有良好的隔声性能,可以利用不同材料的夹层复合结构。
夹层之间的所有刚性连结会减少隔声量,因此,当设计夹层的隔声结构时,必须在二个独立层的连结地方采用橡胶或其它隔振材料做成的衬垫。
中国船舶重工集团公司破解舱室噪声难题
中国船舶重工集团公司破解舱室噪声难题
佚名
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2016(0)21
【摘要】由中国船舶重工集团公司第七0二研究所承担的高技术船舶科研计划项目“船舶舱室声学设计评估关键技术研究”顺利通过工业和信息化部组织的验收。
据悉,该项目由中船重工七0二所牵头,中国船级社、中船重工船舶设计研究中心有限公司、大连船舶重工集团有限公司等单位联合完成,是我国主动应对国际海事组织(IMO)关于强制执行船上噪声新标准的重点项目。
【总页数】1页(P23-23)
【关键词】中国船舶重工集团公司;舱室噪声;国际海事组织;高技术船舶;破解;中国船级社;设计评估;船舶舱室
【正文语种】中文
【中图分类】U692.22
【相关文献】
1.关于核准中国船舶重工股份有限公司向中国船舶重工集团公司等发行股份购买资产的批复 [J], ;
2.关于中国船舶重工集团公司完成改制及名称变更为中国船舶重工集团有限公司的通告 [J], ;
3.中国船舶重工集团公司把尊重人才落到实处——访中国船舶重工集团公司人事部主任林树强 [J],
4.中国船舶重工集团公司把尊重人才落到实处——访中国船舶重工集团公司人事部主任林树强 [J],
5.中船重工破解舱室噪声难题 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中 国 舰 船 研 究 Chinese Journal of Ship Research
网络出版地ห้องสมุดไป่ตู้: /kcms/detail/42.1755.TJ.20170727.1024.022.html
引用格式: 冯爱景, 魏强, 张大海 . 基于几何声学的船舶舱室声学设计方法 [J] . 中国舰船研究, 2017, 12 (4) : 49-54. FENG A J, WEI Q, ZHANG D H. Acoustic design method of ship's cabin based on geometrical acoustics [J] . Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12 (4) : 49-54.
3 3 FENG Aijing1, WEI Qiang2, , ZHANG Dahai2,
noise transmission path of the cabins of a ship, based on the acoustic ray-tracing method in the theory of geometrical acoustics, and by considering the effect of the sound transmission of the bulkhead, this paper the sound field distribution of multiple compartments to be simulated. The paper proposes a sound
ray-searching method in which the acoustic sensitivity of different positions of the bulkhead to the noise of the target cabin is calculated by searching for the sound ray passing the target cabin. According to this, a method, the noise of a typical cabin can be optimized and reduced by 7.3 dB. Through comparative analysis of noise reduction in ships' cabins. method; optimal design Key words:noise reduction of ship's cabin;geometrical acoustics;ray-tracing method;ray-searching with the statistical energy method, it is proven that the method is feasible and can guide the refined design cabin noise reduction plan can be designed to optimize medium and high frequency cabin noise. With this
摘 要: [目的]为了在船舶舱室的众多噪声传递路径中选取最佳噪声控制位置及控制措施, [方法]基于几何
声学理论中的声线跟踪法, 考虑舱壁声透射的作用, 提出声线搜索法。模拟船舶多舱室声场的分布, 计算舱室 声压。通过搜索目标舱室的供能声线, 计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度, 根据灵敏度计算结 [结论]通过与统计能量法的对比分析, 验证该方法可行, 可指导船舶舱室降噪精细化设计。 关键词 : 舱室降噪; 几何声学; 声线跟踪法; 声线搜索法; 优化设计
中图分类号: U661.44 文献标志码: A DOI: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.04.008
果, 设计船舶舱室降噪方案, 优化舱室中高频噪声。 [结果]利用该方法优化典型舱室噪声, 噪声降低了 7.3 dB 。
Acoustic design method of ship's cabin based on geometrical acoustics
期刊网址:
Vol.12 No.4 Aug. 2017
基于几何声学的船舶舱室声学设计方法
2 中国舰船研究设计中心, 湖北 武汉 430064 1 上海船用柴油机研究所, 上海 201108
3 3 冯爱景 1, 魏强 2, , 张大海 2,
3 中国舰船研究设计中心 船舶振动噪声重点实验室, 湖北 武汉 430064
1 Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute, Shanghai 201108, China 3 National Key Laboratory on Ship Vibration and Noise, China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China Abstract:In light of the question of how to select the best noise control position and measures in the large proposes the sound line search method. It is used to calculate the sound pressure of a ship's cabin, allowing 2 China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China