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摘 要：随着社会经济的发展，柴油发电机组凭借自身优越的独立性广泛受到众多工程欢迎。但是柴油发电机组的振动，会造成机组运转的效率和可靠性能显著下降，外部环境的舒适度也会随之变差。同时船舶柴油发电机组在运行的过程会产生巨大的振动以及噪音，这在很大程度上会严重威胁船体结构的安全性能以及相关机械的稳定运行，并且还会造成对环境的污染。因此，隔振与隔声系统的设计对于船舶柴油发电机组的稳定运行十分有必要。
关键词：船舶柴油；发电机组；隔振；隔声设计
一、隔振与隔声技术的研究现状
（一）隔振技术的研究现状。国外从很早开始就对隔振技术进行了相关的研究，理论研究和应用方面都已经十分成熟，并且普遍应用于各型舰艇中。如猎扫雷舰艇作为浮筏装置的重要应用平台，其主要有横向悬吊式和纵向悬吊式浮筏装置两组最基本的装置，不仅能够有效的降低空气噪声对船舰壳体和水下辐射噪声的影响，并且促使噪声传输路径的有效延长，从而能够有效减轻和降低水下爆炸对舰船的冲击作用。同时，通过对系统动力特性的有效分析，建立了一定的隔振系统动力学数据模型，专门对隔振系统的结构形式进行了科学的研究。
（二）隔声技术的研究现状。为保证船舶柴油机组的噪声辐射能够在合理的范围内，专家小组采取积极有效的措施实现了对噪声传递的有效控制，并且对其中间质量的结构形式进行了科学的分析，设计和使用了一定的隔声罩。现如今，国内有效降低柴油发电机组的噪声主要是通过双层隔振装置和隔声罩来实现的。
二、船舶柴油发电机组隔振与隔聲设计的基本原理
单层隔振是一种最简单的隔离振动的方法，理论上隔离效果会随着外界干扰频率增加而更加显著，但是实际情况恰恰相反，由于高频段隔震器的存在，其会产生强大的驻波效应，支撑物边缘的振动和振动器的刚度在很大程度上会随着频率的升高而有所增加，相应的单层隔振在高频段内的衰减值也会明显下降。同时，双层的隔振系统在理论上是可以能够有效的降低隔振的传递率，机组向船体之间的振动传递也会大幅度的降低，以此来有效的阻止振动和噪声的传递。
（一）振动分析力学。通常情况下，柴油发电机组的外形呈不规则的形状，质量分布的并不均匀，相应的每层中各弹性所能够支撑的刚度特性也不相同，同时它们所布置的具体位置和主要刚度轴所安装的方向也是随意的。
（二）动力装置双层装置的有限元理论。所谓的有限元主要是一种离散连续系统的手段，能够对双层隔振的模态进行科学的计算，在一定程度上它可以实现对研究方向的划分，将其分为一个个相互独立的单元。同时，它不会集中或者均匀的分配各个单元的质量，会选择各单元的交界点作为广义的坐标，然后通过内插的方法在任一单元的内部进行移动。基于各区域的划分可以按照精度的要求，其内插函数的形式完全可以通过线性函数来代替。理解了节点的位移能够表示系统内任一点的位移之后，相应的势能和动能也会计算出来，从而便能够得出各单元在刚度和质量方面的矩阵，运动方程也会得到。实验证明，各单元数目的增多、面积的缩小，所得结果的精确性更高。但是，就实际工程而言，单元的长度不可能趋向零，只有各单位所具有的精确度在允许范围内，单位的数目便是有限的。
（三）动力装置箱装体隔声理论。将声源放置在经过加装封闭过的罩体内，其发出的噪声可以在罩内进行无数次的条件反射，从某意义上这会使得罩内声能的密度有所增加。因此，不论罩面材料的隔声性能多强，实际隔声的音量在也会有所下降。
三、船舶柴油发电机组隔振与隔声的设计
（一）隔振器的设置。1.由于柴油机的质量比发电机的质量要大很多，船舶发电机组下隔振器所能够承受的载荷不均匀，靠近柴油机组要比靠近发电机的载荷大，中间质量下面的隔振器同样面临一样的问题，布置形式的不同和隔振器的位置不同其所能够承受的载荷能力大不相同。2.当所选用的隔振器相同时，系统固有频率的改变可以通过布置方式来完成。位置的改变在很大程度上可以引起转动刚度值的变化，系统的刚度矩阵也会相应的发生改变，并且会增加或者减小系统的固有频率。3.基于隔振器位置的不同其系统的固有频率也会有显著的不同，因此在选择合适的隔振器时，为有效避免系统在水平方向的巨大位移，可以适当的选用刚度比较大的隔振器。同时，在确保系统能够平稳、可靠运行的同时，通过隔振器布置方式的改变，保证系统的固有频率在有效的隔振范围内。
（二）隔声的主要方法。船舶噪声主要来源于机械、螺旋桨以及水动噪声，针对这些噪声的来源，我们可以从源头、传播的路径以及辐射等方面进行综合治理。
1.利用隔声罩。所谓的隔声罩主要是一种利用隔声的相关原理，采用隔声的结构将噪声封闭在一个小空间内，其外形的设计与声源的外阔非常相近，且主要是靠近声源安装，具有体积小、造价低的优势。为取得良好的隔声效果，抑制板面的振动作用，有效减少或者避免声波所产生的辐射，通常还会在隔声罩内涂一定的吸声材料。
2.利用有源噪声的控制技术。该技术原理主要是利用新的声源产生一个与原声源方向相反、幅度大致相等的声音，以此来实现对原声源的抵消。近年来，随着科学技术的进步，该项技术获得了快速的发展与进步。
3.实现对声源的有效控制。一方面，声源的产生只要来源于发电机的震动，对设备进行强度加强，例如设备的基座与船体结构进行加强，实现发电价震动，但”震”不起来，从而减少生源的产生。在一定程度上设备会与周围环境成为一个有机的整体，即如果震动则整体一起动，而发电机震动再大也不会带动整条船一起震动，发电价产生的震动分散到船体各个部分就会大大减弱。另一方面，通过媒介将发电机分离开来。例如SSV深水海洋工程船，艏部的冷凝机组采用的减震方式就是所有与周围接触的部分使用软管连接方式，起到减震效果.这种方法与第一种方法相反，让发电机与周围隔开，连接采取软连接，此方法可以减少对周围钢性材料碰撞产生的震动噪音不能减少自身发电机的震动。
四、结语
柴油发电机组的原动力以柴油为主，并且能够同步带动发电机发电，它作为一种电源设备，具有相对独立性，能够促进柴油燃烧的化学能转化为一定的电能。同时具有体积小、移动方便、操作简便以及启动迅速等方面的特点，供电稳定的同时价格非常便宜，环境适应性非常强。因此，柴油发电机组的应用十分广泛，在一些相对比较偏远的地区以及重要的科学考察、地质勘查、抢险救灾中发挥了至关重要的作用。柴油发电机组在船舶中的运用能够极大的促进船舶事业的发展，但是发电机组的振动和噪音严重影响了机械的可靠运行，船体结构的安全系数也会显著降低，因此需要加强对柴油发电机组隔振与隔声的设计。
参考文献：
[1]刘小彬. 船舶柴油发电机组浮筏隔振系统建模及振动特性分析[D].大连海事大学，2013.
[2]高浩鹏，黄映云. 船用柴油发电机组非线性隔振系统动态特性分析[J]. 振动与冲击，2011，08：139-143.
[3]金泽红，邵斌，卢岩林，万俊，李志杰. 车载柴油发电机组噪声控制[A]. 中国声学学会.第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C].中国声学学会：，2005：4.
[4]赵禹. 柴油发电机组隔振设计及优化分析[D].大连理工大学，2014.
关键词：船舶柴油；发电机组；隔振；隔声设计
一、隔振与隔声技术的研究现状
（一）隔振技术的研究现状。国外从很早开始就对隔振技术进行了相关的研究，理论研究和应用方面都已经十分成熟，并且普遍应用于各型舰艇中。如猎扫雷舰艇作为浮筏装置的重要应用平台，其主要有横向悬吊式和纵向悬吊式浮筏装置两组最基本的装置，不仅能够有效的降低空气噪声对船舰壳体和水下辐射噪声的影响，并且促使噪声传输路径的有效延长，从而能够有效减轻和降低水下爆炸对舰船的冲击作用。同时，通过对系统动力特性的有效分析，建立了一定的隔振系统动力学数据模型，专门对隔振系统的结构形式进行了科学的研究。
（二）隔声技术的研究现状。为保证船舶柴油机组的噪声辐射能够在合理的范围内，专家小组采取积极有效的措施实现了对噪声传递的有效控制，并且对其中间质量的结构形式进行了科学的分析，设计和使用了一定的隔声罩。现如今，国内有效降低柴油发电机组的噪声主要是通过双层隔振装置和隔声罩来实现的。
二、船舶柴油发电机组隔振与隔聲设计的基本原理
单层隔振是一种最简单的隔离振动的方法，理论上隔离效果会随着外界干扰频率增加而更加显著，但是实际情况恰恰相反，由于高频段隔震器的存在，其会产生强大的驻波效应，支撑物边缘的振动和振动器的刚度在很大程度上会随着频率的升高而有所增加，相应的单层隔振在高频段内的衰减值也会明显下降。同时，双层的隔振系统在理论上是可以能够有效的降低隔振的传递率，机组向船体之间的振动传递也会大幅度的降低，以此来有效的阻止振动和噪声的传递。
（一）振动分析力学。通常情况下，柴油发电机组的外形呈不规则的形状，质量分布的并不均匀，相应的每层中各弹性所能够支撑的刚度特性也不相同，同时它们所布置的具体位置和主要刚度轴所安装的方向也是随意的。
（二）动力装置双层装置的有限元理论。所谓的有限元主要是一种离散连续系统的手段，能够对双层隔振的模态进行科学的计算，在一定程度上它可以实现对研究方向的划分，将其分为一个个相互独立的单元。同时，它不会集中或者均匀的分配各个单元的质量，会选择各单元的交界点作为广义的坐标，然后通过内插的方法在任一单元的内部进行移动。基于各区域的划分可以按照精度的要求，其内插函数的形式完全可以通过线性函数来代替。理解了节点的位移能够表示系统内任一点的位移之后，相应的势能和动能也会计算出来，从而便能够得出各单元在刚度和质量方面的矩阵，运动方程也会得到。实验证明，各单元数目的增多、面积的缩小，所得结果的精确性更高。但是，就实际工程而言，单元的长度不可能趋向零，只有各单位所具有的精确度在允许范围内，单位的数目便是有限的。
（三）动力装置箱装体隔声理论。将声源放置在经过加装封闭过的罩体内，其发出的噪声可以在罩内进行无数次的条件反射，从某意义上这会使得罩内声能的密度有所增加。因此，不论罩面材料的隔声性能多强，实际隔声的音量在也会有所下降。
三、船舶柴油发电机组隔振与隔声的设计
（一）隔振器的设置。1.由于柴油机的质量比发电机的质量要大很多，船舶发电机组下隔振器所能够承受的载荷不均匀，靠近柴油机组要比靠近发电机的载荷大，中间质量下面的隔振器同样面临一样的问题，布置形式的不同和隔振器的位置不同其所能够承受的载荷能力大不相同。2.当所选用的隔振器相同时，系统固有频率的改变可以通过布置方式来完成。位置的改变在很大程度上可以引起转动刚度值的变化，系统的刚度矩阵也会相应的发生改变，并且会增加或者减小系统的固有频率。3.基于隔振器位置的不同其系统的固有频率也会有显著的不同，因此在选择合适的隔振器时，为有效避免系统在水平方向的巨大位移，可以适当的选用刚度比较大的隔振器。同时，在确保系统能够平稳、可靠运行的同时，通过隔振器布置方式的改变，保证系统的固有频率在有效的隔振范围内。
（二）隔声的主要方法。船舶噪声主要来源于机械、螺旋桨以及水动噪声，针对这些噪声的来源，我们可以从源头、传播的路径以及辐射等方面进行综合治理。
1.利用隔声罩。所谓的隔声罩主要是一种利用隔声的相关原理，采用隔声的结构将噪声封闭在一个小空间内，其外形的设计与声源的外阔非常相近，且主要是靠近声源安装，具有体积小、造价低的优势。为取得良好的隔声效果，抑制板面的振动作用，有效减少或者避免声波所产生的辐射，通常还会在隔声罩内涂一定的吸声材料。
2.利用有源噪声的控制技术。该技术原理主要是利用新的声源产生一个与原声源方向相反、幅度大致相等的声音，以此来实现对原声源的抵消。近年来，随着科学技术的进步，该项技术获得了快速的发展与进步。
3.实现对声源的有效控制。一方面，声源的产生只要来源于发电机的震动，对设备进行强度加强，例如设备的基座与船体结构进行加强，实现发电价震动，但”震”不起来，从而减少生源的产生。在一定程度上设备会与周围环境成为一个有机的整体，即如果震动则整体一起动，而发电机震动再大也不会带动整条船一起震动，发电价产生的震动分散到船体各个部分就会大大减弱。另一方面，通过媒介将发电机分离开来。例如SSV深水海洋工程船，艏部的冷凝机组采用的减震方式就是所有与周围接触的部分使用软管连接方式，起到减震效果.这种方法与第一种方法相反，让发电机与周围隔开，连接采取软连接，此方法可以减少对周围钢性材料碰撞产生的震动噪音不能减少自身发电机的震动。
四、结语
柴油发电机组的原动力以柴油为主，并且能够同步带动发电机发电，它作为一种电源设备，具有相对独立性，能够促进柴油燃烧的化学能转化为一定的电能。同时具有体积小、移动方便、操作简便以及启动迅速等方面的特点，供电稳定的同时价格非常便宜，环境适应性非常强。因此，柴油发电机组的应用十分广泛，在一些相对比较偏远的地区以及重要的科学考察、地质勘查、抢险救灾中发挥了至关重要的作用。柴油发电机组在船舶中的运用能够极大的促进船舶事业的发展，但是发电机组的振动和噪音严重影响了机械的可靠运行，船体结构的安全系数也会显著降低，因此需要加强对柴油发电机组隔振与隔声的设计。
参考文献：
[1]刘小彬. 船舶柴油发电机组浮筏隔振系统建模及振动特性分析[D].大连海事大学，2013.
[2]高浩鹏，黄映云. 船用柴油发电机组非线性隔振系统动态特性分析[J]. 振动与冲击，2011，08：139-143.
[3]金泽红，邵斌，卢岩林，万俊，李志杰. 车载柴油发电机组噪声控制[A]. 中国声学学会.第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C].中国声学学会：，2005：4.
[4]赵禹. 柴油发电机组隔振设计及优化分析[D].大连理工大学，2014.