海洋平台柴油发电机组及其舱室振动控制研究

发布时间：2020-06-08 11:58

【摘要】：海洋平台柴油发电机组振动会严重影响其它设备的正常运转以及平台结构的安全性能,与此同时也会对平台舱室噪声环境造成声学污染。平台振动噪声控制水平成为平台交付的一项重要指标,尤其是在国际海事组织(IMO)对船舶舱室振动噪声开始强制实施修正方案,相对于原标准,新标准对居住舱室噪声提出了降低5dB的更高要求。因此平台动力装置及舱室振动噪声控制研究成为了新型海洋平台设计时重点关注对象。本文以新型海洋平台柴油发电机组及其所在舱室为研究对象,基于有限元法,通过隔振、粘弹性阻尼减振和动力吸振技术,开展柴油发电机组及其所在舱室振动控制研究,其具体研究内容如下:建立海洋平台及发电机组有限元模型,开展弹性基础上的柴油发电机组隔振研究。结合等效应力、垂向刚度和扭转刚度等标准,设计合理的公共基座结构。在此基础上,对整体机组开展单层隔振设计研究,分析隔振器安装形式、位置、刚度、阻尼比等参数对隔振效果的影响。结果表明隔振器以集中式安装、关于机组重心对称分布为优,刚度和阻尼的增加会降低隔振效率,但阻尼的影响效果要低于刚度。以平台发电机组舱室为研究对象,进行粘弹性阻尼减振研究。分析阻尼敷设形式、阻尼层数、粘贴位置、阻尼层厚度等参数对减振效果的影响。分析表明约束层会显著提高阻尼结构的损耗因子,且在相同阻尼厚度时,多层层压型复合阻尼材料减振效果优于单层阻尼。在平台舱室结构中,机座肋板及舱室底板的阻尼及其厚度对平台振动特性影响大于舱壁。在此基础上,应用阻振质量与粘弹性阻尼结合方式对阻尼减振方法进行优化设计,使平台振动响应在中高频得到有效控制。针对低频振动,研究动力吸振技术对柴油发电机组的减振效果。分析吸振器安装位置、质量、阻尼比等因素对减振效果的影响,研究表明吸振器质量及阻尼比的增大时,吸振频带得到了拓宽,但在吸振频率处,质量增加起到积极作用,阻尼作用相反。在吸振器总质量不变前提下,研究不同频率吸振器组合应用对减振效果的影响,结果表明此方法可拓宽减振频带,能够有效降低平台低频振动。本文研究方法和所得结果对新型海洋平台柴油发电机组及其舱室减振性能研究具有重要的理论指导意义和工程应用价值,也为舰船结构的减振研究提供了参考。
【图文】：

海洋平台,舱室,振动噪声

于船舶动力机械设备结构来说，强烈振动也会导致其功能失效和设备损坏，同时也发严重的噪声污染[1]。特别是对新型海洋平台，高振动噪声会影响设备仪器的正常，对平台居住舒适性产生影响。平台振动噪声过大还可能引起结构损坏和人员健康。基于船舶结构安全性以及人员健康角度考虑，国际标准化组织针对船舶振动分别了 ISO 6954:1984、ISO 6954:2000(E)等船舶振动衡准，对船舶结构及海洋平台进行划和限制，并对平台结构振动给出了详细测量和计算评估准则。国际海事组织在届海安会（MSC91）第 338 号关于 SOLAS 修正案的决议 MSC.337(91)中，对商船振动噪声作了进一步限制，并从 2014 年 7 月起强制实施。船舶舱室振动噪声新标定，超过 1000 吨以上的商船主要人员舱室的噪声限值要比原标准（A468 决议）降B。为更好的控制平台振动噪声，，需要对平台主振动设备振动噪声进行严格控制，研究平台振动噪声抑制措施、要求及指导性文件，完善国内海洋平台振动控制方平台振动噪声控制及检测的统化方法、流程提供指引性方案与总结。使我国绿色、海洋平台振动噪声控制技术达到国际先进水平。

振动控制,手段,安装基础,高损耗

的机器设备与振动的安装基础用弹损伤。象结构表面添加高损耗因子阻尼材层中的方法。该方法可作为系统结象上附加质量弹簧共振系统，这种动。当激励频率以单频为主，或频。法就是消除或减弱振源振动。但是地消除振动源。
【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】：U674.38

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