基于SEA的船舶舱室噪声预报系统化方法研究

发布时间：2020-04-20 19:39

【摘要】：随着海洋的国家战略地位空前提高,人们对船舶的各方面要求也越来越高,而船舶的舱室噪声问题作为近年来工程界主要研究重点之一,也日益受到人们关注。统计能量分析方法是现有的舱室噪声计算方法中较为实用,它可以对复杂系统在高频宽带随机激励作用下的激励响应进行预报,目前已有文献将其应用到船舶舱室噪声预报中,但在模型系统、系统输入、参数获取方面仍存在诸多问题需要解决。为此,本文首先介绍了船舶舱室噪声预报研究现状,系统的阐述了船舶舱室噪声预报方法的发展概况,分析了船舶舱室噪声预报存在的基础性问题和诸多难点。分析表明:由于船舶舱室噪声涉及到声、结构振动和其他不同子系统之间的耦合动力学问题,其舱室噪声预报较为困难,现有的舱室噪声预报方法中仍然在设备激励载荷加载方式、舱室噪声预报模型的构建、舱室噪声预报特性参数获取等方面存在不足之处。针对上述问题,本文以船舶舱室噪声预报的工程需求为牵引,对船舶舱室噪声预报方法进行研究,重点论述了船舶舱室噪声预报设备模型截断方法、设备激励载荷加载方式、船舶舱室预报模型构建、舾装材料模型等效方法以及声学性能参数获取,船舶结构损耗因子获取等基础性问题。在此基础上,初步形成了船舶舱室噪声预报的系统化方法,旨在为船舶舱室噪声预报及相关研究提供方法依据。针对船舶舱室噪声预报存在的设备激励载荷加载方式不清晰,求解效率低等问题,基于功率流理论,提出了设备模型截断方法,验证了设备模型截断方法有效性,并在此基础上,对在基座缺失情况下设备激励载荷施加方式进行分析,研究表明:当基座缺失时,可以改变其附近船体结构板子系统的尺寸,使其输入阻抗与与原“基座-船体结构”的输入阻抗一致,则可将设备振动载荷直接施加在此板子系统上;针对舱室噪声模型子系统构建问题进行分析,研究表明:对于结构噪声影响较大的舱室,构建加强筋会降低其噪声值,而对于空气噪声影响加大的舱室,加强筋对其噪声几乎无影响,建模时可予以忽略。针对预报模型输入参数获取问题,提出了将舾装材料模型等效为材料声学性能参数,验证了舾装材料模型等效方法的有效性,并在此基础上,提出了船舶舾装材料声学性能分析方法,将计算值与舾装材料吸隔声性能实验测试值进行对比,验证其有效性。针对船舶结构损耗因子获取问题,提出了船舶结构损耗因子理论计算方法,以及船舶结构损耗因子的测试方法。最后,在前面研究的基础上,初步形成了船舶舱室噪声预报系统化方法及总体流程,并结合实船舱室噪声预报实际,对船舶舱室噪声进行初步分析及声学防护改进措施。在系统化方法形成的基础上,分析了烟囱噪声对船舶舱室噪声的影响,旨在为船舶舱室噪声预报提供参考及分析依据。
【图文】：

舰船航行,舱室噪声

第１章绪论逡逑１．１引言逡逑２１世纪以来，世界关注的焦点再度转向海洋资源，发展海洋经济也提高到了我国的逡逑战略地位。而海洋的资源开发、海洋综合管理、海洋权益保护都离不开船舶的发展，人逡逑们对船舶的各方面要求越来越高，而船舶的舱室噪声问题作为近年来工程界主要研宄重逡逑点之一，也日益受到人们关注［〃］。近年来，国际海事组织对船舶噪声限值标准的制定逡逑越来越高，在海上安全委员会（ＭＳＣ）第９１次会议正式批准了《船上噪声等级规则》逡逑修订草案，对船上舱室噪声提出了更严格的要求，并成为强制性标准Ｗ。由此可见，船逡逑上舱室噪声控制问题己成为人们重点关注问题之一。值得注意的是，在船舶总体设计完逡逑成之后或船舶建造完成之后采取舱室噪声控制措施，其设计成本，施工成本会大幅度提逡逑高，比在船舶设计阶段完成船舶舱室噪声控制措施的成本高３倍左右［４］。因此，在船舶逡逑设计阶段进行舱室噪声预报，可为船舶后续声学优化提供参考，有效降低制造成本。（注：逡逑以下图片来源自网络）逡逑

国际规范,舱室噪声

第１章绪论逡逑１．１引言逡逑２１世纪以来，世界关注的焦点再度转向海洋资源，发展海洋经济也提高到了我国的逡逑战略地位。而海洋的资源开发、海洋综合管理、海洋权益保护都离不开船舶的发展，人逡逑们对船舶的各方面要求越来越高，而船舶的舱室噪声问题作为近年来工程界主要研宄重逡逑点之一，也日益受到人们关注［〃］。近年来，国际海事组织对船舶噪声限值标准的制定逡逑越来越高，在海上安全委员会（ＭＳＣ）第９１次会议正式批准了《船上噪声等级规则》逡逑修订草案，对船上舱室噪声提出了更严格的要求，并成为强制性标准Ｗ。由此可见，船逡逑上舱室噪声控制问题己成为人们重点关注问题之一。值得注意的是，在船舶总体设计完逡逑成之后或船舶建造完成之后采取舱室噪声控制措施，其设计成本，施工成本会大幅度提逡逑高，比在船舶设计阶段完成船舶舱室噪声控制措施的成本高３倍左右［４］。因此，，在船舶逡逑设计阶段进行舱室噪声预报，可为船舶后续声学优化提供参考，有效降低制造成本。（注：逡逑以下图片来源自网络）逡逑
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U661.44

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