鋼鋁混合結(jié)構(gòu)高速船聲振傳遞分析與控制研究.pdf

1、船舶振動噪聲問題一直受到人們的重視,尤其是高速船的振動噪聲問題,其振動噪聲水平比一般的貨船要求更高。振動噪聲問題會嚴(yán)重影響旅客和船員的舒適性,對其身心健康有一定的危害性,同時還會影響船上儀器設(shè)備的正常工作,甚至可能會危害船舶的結(jié)構(gòu)安全。實(shí)踐證明,在船舶建造完工之后再采取各種減振降噪措施,通常情況下只能局部解決問題,而且會大大增加船舶建造成本。如果在船舶設(shè)計階段對船舶振動噪聲特性進(jìn)行研究及預(yù)報,提出相應(yīng)的聲學(xué)設(shè)計的方案,這樣對改善高速客船

2、的聲學(xué)性能具有重要意義,同時也能縮短造船周期,節(jié)約成本。很多高速客船在建造的時候,為了減輕重量,提高航速等,采用鋼鋁混合結(jié)構(gòu),即主船體采用鋼質(zhì),上層建筑采用鋁質(zhì)。鋼鋁混合結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)船舶結(jié)構(gòu),其聲學(xué)性能具有自身的特點(diǎn)。本文以此為研究對象,就以下方面內(nèi)容展開了研究。
　　首先研究加筋鋁板、加筋鋼板的隔聲特性。運(yùn)用統(tǒng)計能量分析方法,推導(dǎo)出加筋板聲傳輸函數(shù),采用VAOne中SEA模塊對加筋鋁板和加筋鋼板聲傳輸損失進(jìn)行了研究,建立了加筋

3、板隔聲計算的通用模型。仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,證明了本文采用的加筋板聲傳輸計算模型來研究其隔聲特性的有效性。在此基礎(chǔ)上還分析相關(guān)參數(shù)對加筋鋁板聲傳輸?shù)挠绊?。這對船舶加筋板的隔聲設(shè)計提供了一定參考,尤其對鋁合金上層建筑艙壁和隔聲護(hù)板的聲學(xué)設(shè)計具有指導(dǎo)意義。采用波動理論對彈性波在線形和L形鋼鋁混合連接的傳播規(guī)律進(jìn)行理論分析,并利用matlab對傳播參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計算,計算的結(jié)果符合相關(guān)的科學(xué)規(guī)律以及與前人的研究結(jié)論相一致,研究得到鋼鋁

4、混合結(jié)構(gòu)連接彈性波傳遞的規(guī)律與勻質(zhì)接頭有較大差異性。在此基礎(chǔ)上提出了一些增大振動彈性波傳遞損失的措施和建議。在振動控制方面主要采用模態(tài)法和有限元方法對阻尼被動控制優(yōu)化展開研究。比較阻尼連續(xù)敷設(shè)和間斷敷設(shè)的減振效果,分析了阻尼的敷設(shè)位置和厚度等參數(shù)對振動響應(yīng)的影響,提出了優(yōu)化方法,得到了相應(yīng)優(yōu)化目標(biāo)下阻尼敷設(shè)的最佳位置和最佳厚度。在艙室噪聲控制方面,首先分析了在聲波傳遞路徑上敷設(shè)自由阻尼和約束阻尼對船舶艙室噪聲的影響,對三種常見的復(fù)合吸聲