船舶艙室噪聲的預(yù)報方法和控制技術(shù)研究.pdf

1、船舶艙室噪聲不僅會導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)的疲勞損壞,影響船內(nèi)各種儀器、設(shè)備的正常使用,危害船上工作人員的身體健康,而且還會影響船舶的隱蔽性、安全性、居住性和可用性。在船舶設(shè)計階段對船舶艙室進行聲學(xué)預(yù)報和控制技術(shù)研究可節(jié)省設(shè)計建造費用,縮短建造周期,提高工程運作效率。因此,開展船舶艙室噪聲的預(yù)報與控制技術(shù)方法的研究,具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文采用有限元法、邊界元法、統(tǒng)計能量法及試驗研究,對船舶艙室噪聲預(yù)報與控制技術(shù)方法進行了研究

2、。以某典型艦船為研究背景,建立該艦船全船有限元計算模型,對艦船的振動模態(tài)進行了特性分析;運用邊界元方法、統(tǒng)計能量法分別進行了艦船艙室低頻聲輻射噪聲和高頻聲輻射噪聲的預(yù)報特性研究,獲得艦船艙室內(nèi)部噪聲分布規(guī)律;對艦船艙室低頻聲輻射噪聲和高頻聲輻射噪聲進行試驗研究,驗證兩種預(yù)報方法的可行性;基于吸聲技術(shù)、隔聲技術(shù)和減振技術(shù)等噪聲控制技術(shù)對橡膠阻尼吸聲特性、典型筋板結(jié)構(gòu)隔聲特性及典型彈簧減振器減振特性進行了仿真模擬,獲得其控制效果及特性。

3、r>　　本論文主要工作如下:
　　1.以某典型艦船為研究背景,建立該艦船全船有限元計算模型,對艦船的振動模態(tài)進行了特性分析。
　　2.利用有限元法、邊界元法和統(tǒng)計能量法的基本原理,建立艦船結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題的動力方程,通過振型疊加法和直接積分法求得艦船結(jié)構(gòu)的振型、位移、速度和加速度,對艦船的振動模態(tài)進行特性分析。通過邊界元理論得出了結(jié)構(gòu)的輻射聲功率、聲輻射強度和聲輻射效率的求解公式。
　　3.采用有限元法和邊界元法,建立了

4、典型艦船的邊界元模型,對艦船艙室內(nèi)部低頻噪聲特性進行了分析研究。利用聲學(xué)計算軟件SYSNOISE進行整艦三維模型低頻聲學(xué)特性研究,獲得了艙室內(nèi)部噪聲在同一噪聲源下的分布規(guī)律,對有限元軟件與SYSNOISE連接技術(shù)進行了探索。對艦船艙室低頻聲輻射噪聲進行試驗研究,建立試驗方案,設(shè)計試驗船模,對試驗測試結(jié)果進行分析。將艦船艙室低頻聲輻射噪聲的數(shù)值模擬與試驗研究方法比較分析研究,證明本文艦船噪聲低頻預(yù)報方法可行性。
　　4.采用統(tǒng)計能量

5、法,對艦船艙室內(nèi)部高頻噪聲特性進行了分析研究。利用聲學(xué)計算軟件 AutoSEA2進行整艦三維模型高頻噪聲學(xué)特性研究,研究了艦船艙室內(nèi)部噪聲在同一聲源不同轉(zhuǎn)速高頻段下的分布規(guī)律,探討內(nèi)損耗因子、耦合損耗因子對預(yù)報結(jié)果精度的影響。對艦船艙室高頻聲輻射噪聲進行試驗研究,建立試驗方案,設(shè)計試驗船模,對試驗測試結(jié)果進行分析。將艦船艙室高頻聲輻射噪聲的數(shù)值模擬與試驗研究方法比較分析研究,分析統(tǒng)計能量法、邊界元法艙室輻射聲功率預(yù)報特性。
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6、.基于吸聲技術(shù)、隔聲技術(shù)、減振技術(shù)三種噪聲控制技術(shù)的原理,分別對每種控制方法進行仿真,驗證其可行性。
　　(1)吸聲技術(shù):應(yīng)用統(tǒng)計能量分析軟件AutoSEA2,建立該典型艦船統(tǒng)計能量模型,對橡膠阻尼吸聲材料的吸聲特性與效果進行了研究,獲得不同頻率下橡膠阻尼吸聲材料的吸聲規(guī)律。
　　(2)隔聲技術(shù):分別對單層筋板,加筋筋板,雙層筋板三種典型筋板結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析,對其隔聲效果進行計算,并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)得出隔聲技術(shù)對船舶艙室降噪具有