船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計技術(shù)及噪聲預(yù)報研究.pdf

1、船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計是實現(xiàn)船舶水下聲輻射控制的前提。在船舶設(shè)計階段就要對船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能做出預(yù)報,這是聲學(xué)設(shè)計基本原則。如果在船舶設(shè)計的早期階段就能考慮到涉及聲學(xué)的各種要求,并事先將其體現(xiàn)在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計中,則可用較少的費用獲得較好的降低振動和噪聲級的效果。
　　船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計的基本任務(wù)是,盡最大可能改善未來船舶的振動和聲學(xué)特性,包括振動傳導(dǎo)性、隔聲性能以及聲輻射特性。這就需要借助于有限元、邊界元、統(tǒng)計能量法等手段,研究船舶典型結(jié)構(gòu)構(gòu)

2、件的振動和聲學(xué)性能;研究各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對振動傳導(dǎo)性的影響,并且預(yù)報未來船舶的水下噪聲。
　　本文以某給定船舶為背景,在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計的基礎(chǔ)上,進行基于CAE軟件的計算機輔助聲學(xué)設(shè)計;首先對初步設(shè)計方案進行有限元建模,對其振動聲學(xué)性能進行估計;針對典型構(gòu)件進行設(shè)計計算,得到不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的船舶振動響應(yīng);進而利用聲學(xué)軟件,在有限元分析的基礎(chǔ)上,對船舶的低頻段水下噪聲作出預(yù)報;并且根據(jù)統(tǒng)計能量法原理,對高頻段的船舶水下噪聲進行預(yù)報,從而得到

3、全頻帶的船舶水下噪聲;依據(jù)所得到的船舶結(jié)構(gòu)振動及水下噪聲預(yù)報結(jié)果,在滿足結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性的前提下,最終確定船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計方案。
　　根據(jù)工程實際需要,以上述研究方法為基礎(chǔ),利用MATLAB的GUI,并且基于PCL的參數(shù)化建模方法,開發(fā)水下噪聲快速預(yù)報軟件,實現(xiàn)船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)輔助設(shè)計。該軟件能對影響船舶振動及水下噪聲的主要結(jié)構(gòu)實現(xiàn)參數(shù)化建模,并且得出相應(yīng)的水下噪聲聲壓級;通過實船模型的振動噪聲試驗,驗證了參數(shù)化建模及噪聲預(yù)報軟件的準(zhǔn)