船舶艙室噪聲的預(yù)報(bào)方法和控制技術(shù)研究.pdf

1、船舶艙室噪聲不僅會(huì)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(huì)影響船舶的隱蔽性、安全性、居住性和可用性。在船舶設(shè)計(jì)階段對(duì)船舶艙室進(jìn)行聲學(xué)預(yù)報(bào)和控制技術(shù)研究可節(jié)省設(shè)計(jì)建造費(fèi)用,縮短建造周期,提高工程運(yùn)作效率。因此,開展船舶艙室噪聲的預(yù)報(bào)與控制技術(shù)方法的研究,具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文采用有限元法、邊界元法、統(tǒng)計(jì)能量法及試驗(yàn)研究,對(duì)船舶艙室噪聲預(yù)報(bào)與控制技術(shù)方法進(jìn)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(jì)算模型,對(duì)艦船的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了特性分析;運(yùn)用邊界元方法、統(tǒng)計(jì)能量法分別進(jìn)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(bào)特性研究,獲得艦船艙室內(nèi)部噪聲分布規(guī)律;對(duì)艦船艙室低頻聲輻射噪聲和高頻聲輻射噪聲進(jìn)行試驗(yàn)研究,驗(yàn)證兩種預(yù)報(bào)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(duì)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(jìn)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(jì)算模型,對(duì)艦船的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了特性分析。
　　2.利用有限元法、邊界元法和統(tǒng)計(jì)能量法的基本原理,建立艦船結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題的動(dòng)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(duì)艦船的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)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(qiáng)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(duì)艦船艙室內(nèi)部低頻噪聲特性進(jìn)行了分析研究。利用聲學(xué)計(jì)算軟件SYSNOISE進(jìn)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(duì)有限元軟件與SYSNOISE連接技術(shù)進(jìn)行了探索。對(duì)艦船艙室低頻聲輻射噪聲進(jìn)行試驗(yàn)研究,建立試驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)試驗(yàn)船模,對(duì)試驗(yàn)測試結(jié)果進(jìn)行分析。將艦船艙室低頻聲輻射噪聲的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究方法比較分析研究,證明本文艦船噪聲低頻預(yù)報(bào)方法可行性。
　　4.采用統(tǒng)計(jì)能量

5、法,對(duì)艦船艙室內(nèi)部高頻噪聲特性進(jìn)行了分析研究。利用聲學(xué)計(jì)算軟件 AutoSEA2進(jìn)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(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果精度的影響。對(duì)艦船艙室高頻聲輻射噪聲進(jìn)行試驗(yàn)研究,建立試驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)試驗(yàn)船模,對(duì)試驗(yàn)測試結(jié)果進(jìn)行分析。將艦船艙室高頻聲輻射噪聲的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究方法比較分析研究,分析統(tǒng)計(jì)能量法、邊界元法艙室輻射聲功率預(yù)報(bào)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(duì)每種控制方法進(jìn)行仿真,驗(yàn)證其可行性。
　　(1)吸聲技術(shù):應(yīng)用統(tǒng)計(jì)能量分析軟件AutoSEA2,建立該典型艦船統(tǒng)計(jì)能量模型,對(duì)橡膠阻尼吸聲材料的吸聲特性與效果進(jìn)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(duì)單層筋板,加筋筋板,雙層筋板三種典型筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,對(duì)其隔聲效果進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出隔聲技術(shù)對(duì)船舶艙室降噪具有