基于统计能量法的高速船舱室噪声预报与控制方法的研究

摘要

随着经济的发展，人类对于其生活空间的质量要求变得越来越苛刻，因而水路快速运输工具中高速船的舒适性也成为人们关注的问题。目前各国也都对船舶及离海岸装置制定了相应的噪声级标准，若是能在船舶设计阶段预估出噪声水平，及时采取预防措施或改变舱室布置，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更好的效果。因此高速船的舱室噪声预报和控制方法的研究显得非常有意义。 本文基于统计能量法原理，运用AutoSEA软件对某高速船进行舱室噪声预报，考虑了舷外水对舱室噪声传播的影响，并从能量输入途径对总体噪声控制的方法进行了一定的探讨，主要内容和结论如下： 介绍了统计能量法的基本理论，包括其发展简史、基本含义和基本平衡方程。同时对AutoSEA软件也进行了简单的介绍，说明其基本功能和使用方法。 以统计能量法的基本原理为基础，以某高速船的图纸为蓝本，以AutoSEA软件为工具，对高速船进行简化的建模和计算仿真，得到没有任何降噪措施及不考虑舷外水的舱室噪声预报值。 在模型上加入舷外水，比较有无舷外水两种情况时的舱室噪声预报值，结论是：完全处于水线以上的舱室在舷外水的影响下噪声级降低甚微；水线以下没有主要激励源的舱室在舷外水的影响下噪声降低约2％～10％，且呈现距激励源越远，噪声级降低越多的趋势；水线以下有主要激励源的舱室在舷外水的影响下噪声变化也比较小。 介绍了噪声控制的基本方法，对全船噪声控制提出两种方法并比较：对重点子系统使用加厚约束阻尼进行降噪处理，以及对八个有人员流动舱室使用均匀约束阻尼，将两种降噪处理方法后的噪声预报级与没有任何降噪措施的噪声预报级比较，结论：对重点子系统使用加厚阻尼可以在中高频得到更好的降噪效果，由于重点子系统的加厚阻尼的重量增加在7％～29％之间，因而从经济性角度考虑，该方法更加有可行性。 比较降噪效果较好的仿真值和实船测试值，对比分析仿真值呈现低频高、高频低的趋势的原因，并提出提高噪声预报准确性的方案。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题理论意义和价值

1.2噪声的危害

1.3国内噪声预报研究进展和发展趋势

1.3.1国内外研究进展

1.3.2发展趋势与研究展望

1.4本文内容

第2章统计能量法基本原理及AutoSEA软件

2.1统计能量法基本理论

2.1.1统计能量分析基本含义

2.1.2统计能量分析方法基本方程

2.2AutoSEA软件介绍

2.2.1简介

2.2.2基本特性和功能

2.2.3 AutoSEA模型的建立过程

第3章模型建立及参数确定

3.1高速船声振模型建立

3.1.1子系统的确定

3.1.2建立模型

3.2统计能量分析的参数确定

3.2.1模态密度

3.2.2内损耗因子

3.2.3耦合损耗因子

第4章仿真计算

4.1输入功率

4.2系统的平均动力响应

4.3统计能量模型计算仿真结果

4.4舷外水对舱室噪声传播的影响

第5章舱室降噪处理

5.1噪声控制方法综述

5.1.1噪声控制一般原则

5.1.2船舶噪声控制的常用方法

5.1.3附加型阻尼

5.1.4吸声

5.1.5隔声

5.2舱室噪声控制

5.2.1舱室能量输入考察

5.2.1两种降噪效果比较

第6章高速船噪声实船测试

6.1测试方法

6.2测试结果

6.3结果比较分析

第7章结论与展望

7.1论文结论

7.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目