典型激励方式对船舶结构振动声辐射的影响

发布时间：2025-03-15 01:26

　　 船舶在航行过程中,船舶结构会受到各类复杂机械设备激励载荷作用,由于船用机械设备种类繁多,且运行方式各不相同,使得设备对于船舶结构的激励方式也不相同,根据设备振动机理,部分设备在运行过程中会产生不平衡激扰力或者不平衡激扰力矩。针对典型设备激励载荷作用下船舶结构振动声辐射问题,本文以船舶舱段结构基准模型为例,使用声固耦合法,从"设备-基座-船舶结构"系统耦合振动角度出发,以船舶结构辐射噪声为考核量,探究了舱段结构在设备不平衡激扰力、不平衡激扰力矩、不平衡激扰力与力矩联合作用等典型设备激励载荷作用下辐射噪声的影响变化。

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【部分图文】：

图1声固耦合有限元法计算流程图Fig.1Acoustic-structurecouplingfiniteelementmethodcalculationflowchart

备不平衡激扰力、不平衡激扰力矩、不平衡激扰力与力矩联合作用下船舶结构振动声辐射特性分析，并归纳总结不同激励载荷对于船舶结构振动声辐射的影响。1船舶结构振动声辐射理论分析1.1声固耦合理论基础船舶结构振动产生的声辐射声场与船舶结构之间相互耦合，这种耦合作用相比空气噪声源与空气的耦合....

图2舱段结构基准模型有限元/边界元模型Fig.2Finiteelement/boundaryelementmodelofcabinstructurebenchmarkmodel

共斩谓峁拐穸?匦苑治鲋?埃?紫冉?⒛?外流场，定义物理属性，然后根据计算的频率范围确定流场单元尺寸，最后将结构和流场之间相互耦合。为保证计算结果的正确性，在板架结构中一个波长范围内必须包含至少4～5个节点，可以根据下式确定最大网格尺寸。x0.4π(D/ρh)1/4ω1/2。(7)....

图3不平衡力作用下设备与基座耦合模型图Fig.3Couplingmodeldiagramofequipmentandbaseunderunbalancedforce

用，设备不平衡激扰力矩单独作用以及联合作用3种工况分别进行讨论。考虑到机械设备产生的激振载荷主要处于低频段，所引起结构辐射噪声也主要处于低频范围，因此计算频段选定为1～200Hz。2.1设备不平衡力激励作用2.1.1设备对基座激励力分析设备对安装基础的激励载荷与设备自身以及安装方....

图5峰值频点处振动响应云图对比Fig.5Contrastofvibrationresponsecloudimagesatpeakfrequencypoints

段范围内，只考虑垂向力的计算结果与不平衡力计算结果在大多数频点处响应值相差3dB以内，由此可知，不平衡力作用下，垂向载荷起到主导作用。随着频率的升高，振动频谱特性更加丰富，小的振动峰出现频率增大。部分典型振动峰值频率下结构振型图如图5所示。图5峰值频点处振动响应云图对比Fig.5....

本文编号：4034933