基于统计能量法的客滚船舱室降噪设计

发布时间：2021-10-27 03:36

　　以某型号客滚船为例,提出基于主要噪声源和传递路径分析的降噪设计策略。首先,基于统计能量分析方法,将客滚船按模态群相似原则划分为若干个子系统,依次对子系统创建连接、设置材料参数和损耗因子,构建了全船声学分析模型。其次,分析了客滚船上的多个噪声源,对多噪声源下的客滚船进行舱室噪声预报。对多个舱室的噪声成分进行分析,确定了影响舱室噪声的主要噪声源为主机排气噪声和振动噪声。通过分析舱室的声能量流动和板子系统的输入功率占比,进一步确定了噪声主要传递路径。最后,对主要噪声源和主要传递路径进行相应的降噪处理。结果表明,经降噪处理后,绝大多数重要舱室的噪声值已降到限制值以下。 

【文章来源】：中国造船. 2020,61(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

客滚船舱室布局（b）中纵坐

61卷第4期（总第236期）汤伟民2.2全船声学模型基于统计能量法，依据客滚船的结构特点构建客滚船全船声学模型如图各类板材为板子系统，各个密闭舱室为腔体子系统，全船共分为统。为模拟真实声学环境，船舶在海上航行时可视为处于半无限流场中。在客滚船的声学模型中，定义钢结构、铝合金结构和玻璃板的自损耗因子如表频率/Hz63125钢0.30.26铝合金11玻璃86.576.7子系统间的耦合损耗因子可依据两子系统之间的净功率流进行计算。由于子系统数量较多，耦合损耗因子由VAone软件计算获得。3客滚船舱室噪声预报3.1噪声源估算客滚船的船用设备多，噪声源多空调机噪声、船用通风机噪声及各类管道噪声。由于管道噪声与管道的具体排布形式有关，在客滚船设计阶段，可暂不考虑管道噪声的影响。（1）螺旋桨噪声螺旋桨工作时，导致船底板振动，船底板的振动加速度级可按式（a,peLMNDn式中，M为螺旋桨个数；N为螺旋桨叶片数客滚船有2个螺旋桨，单个螺旋桨含（9）可知，船底板的振动加速度级为（2）柴油机主机噪声客滚船所用柴油机为4缸4冲程的中速级柴油机，质量速为750r/min。柴油机主机噪声包含机座振动引起的结构噪声和进排气口产生的辐射噪声。其中，机座的振动加速度级可按式（10）进行估算：汤伟民，等：基于统计能量法的客滚船舱室降噪设计3784个板子系统和图3客滚船全船声学模型在客滚船的声学模型中，定义钢结构、铝合金结构和玻璃板的自损耗因子如表表33种板材的结构自损耗因子单位：1252505001000200040000.260.240.210.190.180.17111176.769.058.054.148.440.1子系统间的耦合损耗因子可依据两子系统之间的净功率流进行计算

61卷第4期（总第236期）汤伟民，等：基于统计能量法的客滚船舱室降噪设计217（a）噪声成分比例全图（b）噪声成分比例局部放大图图7各舱室的噪声成分比例选用合适的消声器，可降低主机排气噪声。本文选用孔径为1mm的小孔喷注式消声器，其所能减少的噪声值可按下式计算：w,outL27.530lgd（15）式中，d为小孔孔径。在主机机座安装隔振器可减弱机舱板的振动，进而减小主机振动噪声。本文选用4只弹性系数为276.0kg/mm的弹簧隔振器，平均每只隔振器承重5400kg，压缩量为19.6mm。安装隔振器后，主机振动噪声减少量由式（16）计算可得。a,d1L20lgT（16）式中，T为传递系数，可由式（17）计算得：2011(/)Tff（17）式中，f为激励频率，fn/60；n为主机工作转速；f0为隔振系统固有频率，0f5x；x为压缩量。以驾驶室和4个客舱为例，在对主要噪声源进行控制后，5个舱室的声压级如图8所示。图8主要噪声源降噪后的典型舱室声压级舱室声压级/dB0.50.40.30.20.10噪声成分百分比/%舱室编号舱室编号1009080706050403020100噪声成分百分比/%

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3460789