基于实船试验的钢铝混合结构船舶噪声预报与控制研究

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2012年11月国际海事组织(IMO)第91届海安会(MSC91)通过了最新的《船上噪声等级规则》,该规则将于2014年7月1日生效。MSC91决议对1600总吨以上的船舶提出了噪声标准强制要求,与A.468(Ⅻ)标准相比,对于10000总吨以上船舶舱室噪声,新标准在起居区噪声限制值方面下降了5分贝,体现了新标准对舒适度方面的更高要求。为了能够满足新标准,我国在船舶设计初期就应该考虑舱室噪声声学设计,对舱室噪声预报与控制进行相关研究。本文主要介绍了船舶噪声的基本概念,对国内外噪声预报以及控制进行了总结和分析。简单阐述了船舶结构声基本理论,对SEA方法进行了具体介绍。探讨了新标准对我国的影响,对比了国内外相关噪声规则,提出我国在应对新标准实施时应采取的手段。对某钢铝混合结构船舶进行了实船噪声测试,并对船舶噪声测量进行了简单介绍,分析了测试数据。在实船测试的基础上,根据统计能量分析方法,建立了钢铝混合结构船舶SEA模型,对舱室进行了噪声预报,对比了舱室噪声预报值与实测值,讨论了非住舱、加筋、材料以及内装对船舶噪声预报的影响。最后,简单介绍了船舶噪声控制方法,主要从舱室布置、噪声源、噪声传递途径以及接受者进行噪声控制,讨论了阻尼敷设位置、阻尼厚度、耐火材料与阻尼组合形式对舱室噪声的影响,并对目标船舶采取噪声控制手段,进行降噪处理。通过研究可以得到,在运用SEA方法进行舱室噪声预报时,非住舱对舱室噪声预报结果影响不大,可以在初始建模的时候进行简化,全钢模型与钢铝混合模型相比,上层建筑舱室噪声变小,并且最上层舱室噪声下降幅度最大,内装对舱室噪声影响较大,预报时需要考虑。运用耐火材料和阻尼组合形式可以降低舱室噪声。
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