某94.8m集装箱船的振动分析与噪声预报

发布时间：2017-10-02 01:34

  本文关键词：某94.8m集装箱船的振动分析与噪声预报

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【摘要】：船舶振动剧烈时,不仅会造成船舶局部结构受损、船载设备失灵,还会影响到船舶舒适性和船员健康,所以对船舶的振动与噪声进行控制非常必要。以往,人们主要采用规范或书籍所列经验公式对船舶的局部振动进行简陋粗略的估算,这难于满足振动噪声控制的要求。随着计算技术的进步,有限元和统计能量等方法成为分析预报复杂船舶振动特性和结构噪声的有力工具。本文以某94.8m集装箱船为研究对象,针对满载标箱出港和压载到港两种工况,用有限元法对目标船进行全船三维建模,并分析该船的固有振动特性,得到固有频率和振型。然后,以螺旋桨诱导的表面力为激振力,进行船舶振动响应预报,得到两种工况下艉部及上层建筑不同位置的速度和加速度响应值,并与规范要求对比;又使用统计能量法,对船((尾))部及上层建筑舱室的噪声级进行预报。结果表明,目标船在正常航行时,结构振动辐射噪声对艉部及上层建筑舱室的声压起主要贡献作用。本文的预报结果为目标船舶的初步设计中考虑减振降噪措施提供了参考依据。本文所使用的方法和工具为今后开展实船振动与噪声预报工作有一定的借鉴作用。
【关键词】：固有频率 受迫振动 频响分析 噪声预报
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.44;U674.131
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 本文的研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 船舶振动预报研究现状11-15
• 1.2.2 船舱噪声预报研究现状15-19
• 1.3 本文主要研究内容19-21
• 第二章 相关理论21-40
• 2.1 综述21-22
• 2.2 模态分析和频率响应22-25
• 2.2.1 多自由度系统的固有频率和振型22-23
• 2.2.2 频率响应23
• 2.2.3 梁的振动理论23-24
• 2.2.4 船体梁总振动响应24-25
• 2.3 船体梁总振动固有频率的计算方法25-27
• 2.3.1 经验公式法25-26
• 2.3.2 数值计算方法26-27
• 2.4 螺旋桨激励27-32
• 2.4.1 螺旋桨轴频激振力27
• 2.4.2 螺旋桨轴承力27-28
• 2.4.3 螺旋桨脉动压力28-32
• 2.5 柴油机激励32-34
• 2.6 船舶结构声辐射理论34
• 2.7 统计能量分析法34-39
• 2.7.1 SEA功率流平衡方程35-36
• 2.7.2 SEA参数36-39
• 2.8 本章小结39-40
• 第三章 船舶振动固有特性分析40-61
• 3.1 目标船主要参数40-44
• 3.2 目标船有限元建模44-47
• 3.2.1 MSC.PATRAN、NASTRAN软件简介44
• 3.2.2 目标船模型建立44-47
• 3.3 目标船振动特性预报及分析47-60
• 3.3.1 目标船振动特性预报47-53
• 3.3.2 目标船总振动特性分析53-57
• 3.3.3 目标船与海浪遭遇频率分析57-58
• 3.3.4 目标船艉部及上层建筑振动分析58-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第四章 船舶振动响应分析61-74
• 4.1 综述61-62
• 4.2 目标船激励62-64
• 4.2.1 螺旋桨激励62-64
• 4.2.2 主机激励64
• 4.3 受迫振动响应计算及分析64-73
• 4.3.1 满载标箱出港工况下的受迫振动响应65-69
• 4.3.2 压载到港工况下的受迫振动响应69-73
• 4.4 本章小结73-74
• 第五章 船舶舱室噪声预报74-91
• 5.1 综述74-79
• 5.1.1 VA ONE软件简介74-76
• 5.1.2 螺旋桨噪声估算76-77
• 5.1.3 柴油机噪声估算77-79
• 5.2 目标船艉部舱室噪声预报建模及计算流程79-83
• 5.3 目标船艉部舱室噪声预报结果83-90
• 5.3.1 代表舱室噪声预报结果83-85
• 5.3.2 不同噪声源对舱室噪声的贡献85-89
• 5.3.3 代表舱室的能量输入分析89-90
• 5.4 本章小结90-91
• 结论91-93
• 参考文献93-99
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果99-100
• 致谢100-101
• 附件101

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