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摘要：船舶业的高速发展不仅为人们的外出工具方式增加了一种新的选择，而且更是让人們在出行当中获得了巨大的舒适感，但是，随着船舶的进一步发展，船舶上的一些设备所产生的振动却不断加大，这不仅仅为人们出行舒适度的提高，而且更与当前所实施的可持续发展战略相违背，因此必须采取切实有效的措施对船舶的振动这一现象加以解决。本文针对船舶的振动与噪音控制技术进行了分析。
关键词：船舶；振动；噪音；控制技术
1 噪音对人的危害
（1）听力损伤：环境造成对人听力的损伤比较突出，人们经常在高噪音的氛围中则可能会产生听觉疲劳的问题，对人们的听力也会产生不同程度的影响。
（2）爆震性耳聋：噪音过大的情况下，则会使人产生强烈的脉冲，对人体的耳膜也会产生不同程度的影响，常见的疾病包含人耳的鼓膜充血、出血或者是穿孔等等，严重的情况下可能会致使人耳聋。
1.2噪声对其他方面的危害
（1）视觉器官损伤：人体如果长时间处于噪声污染的状态下，则对其视力将会造成较大影响，甚至可能会出现眼花的情况，致使人的工作效率降低，工作质量大打折扣。
（2）消化功能损伤：长时间处于环境噪声之中，则会对人消化系统功能产生一定影响。比如，人们可能会出现恶心、呕吐等临床症状症状，严重的情况下可能会致使人出现快速消瘦等不良反应。
（3）神经系统损伤：长时间受到噪声的影响，人们可能会出现头晕、头痛或者是睡眠质量较差等不良问题，这种情况会致使人们的记忆力降低，心情处于烦躁的状态下。人们的神经系统会被噪声反复刺激，对人体的中枢神经系统将会带来不利影响，也会降低人们的心理承受人们。强噪声的持续影响下，人们会处于紧张的状态中，呼吸急促、血压上升。
（4）内分泌功能损伤：环境噪声对人体的内分泌能力也会产生不同程度的影响，比如，可能会出现便秘等不良问题，致使人体出现各类生理变化。
2船舶振动与噪声源
船舶振动与噪音的主要来源有主推进器、波浪及主机等，在此主螺旋桨与主柴油机又是船舶设备中的重点，可以对柴油机引起干扰的原因主要包括离心惯性力、倾覆力距与惯性力等，螺旋桨的振动力主要包括机械的不平衡力所引起的干扰力、因流场不均匀所导致的叶频干扰力、半流、空泡、表面力与轴承力。振动幅度的大小与振动力的特性有着非常重要的联系，船体结构共振振动的产生主要是因为扰动力频率特性，可以通过改变船体结构的刚性质量与阻尼来移动船体结构原有的振动频率，而被动振动主要是由于物体在周期性外力作用下而产生的。船舶噪音的性质主要是由于来源的不同，可以将其分为三类，主要有机械噪声、电磁噪声与空气动力噪声。船舶噪声根据发生场所的不同可以分为结构激振噪声、辅助机械噪声、动力装置噪声、船体振动噪声以及螺旋桨噪声等。对船体的局部结构模态进行分析的主要目的是为了求解船体结构的原有频率、原有振型以及阻尼，以此来判断它的主要振动噪声来源，看起是否可以引起谐振现象，同时也可以与同试验模态的分析结果进行比较，以此来界定有限元仿真所得到原有振型以及频率是否正常。然后就可以利用相关的分析结果来进行动态特性的优化、动态响应的计算、船舱壁以及夹板结构表面空气噪音预测与质量设计等方面的工作。
3对于船舶振动的防范措施
3.1对于船舶产生振动部位的固有频率进行转变、
通过改变船舶振动部位的原先频率W0，使其与干扰频率W1进行分隔。最终更好的避开产生振动的区域，通过“调频”实现“避振”的目标。原先的频率W0主要是因为各个部位轴承的刚度以及它们进行转动的惯量起决定作用，通过改变刚度以及惯量都能够实现“调频”的目标。在公式当中，轴段刚度与直径的四次幂成正相关的关系，因此通过增大轴段的直径能够增强各个部位刚度，最终使整个船舶的原先的频率得到提高；通过改变轮船飞轮的惯量，也能够保持单节、双节以及三节原先所具备的频率。只要在船体结构能够允许的情况下，就可通过缩短轴系长度来对轴系刚度进行一系列的转变，最终通过提高原有的频率来实现避振的目标。
3.2降低共振状态时的力矩和振幅
能够在降低干扰性力矩的情况下，实现降低船舶振动时的力矩以及振动幅度，最终实现“减振”的目标。要想降低干扰性力矩，就必须对船舶各缸的发火次序或者是不断改变振动形状，最终降低振幅的矢量和，以此来实现“减振”的目标。
3.3选择合适高质量材料
只有选择合适的、具有较高质量的材料，通过增强船舶所运用的材料的强度增强船舶各部位的扭振附和力，最终使船舶能够安全而又稳定的运行。伴随着科技的进步与发展，船舶产生振动的部位更是在进行不断的改善，为了降低船舶的振动性，就必须从源头之上进行问题的改善。这个时候，要对发动机所产生的振动加以控制，并且也要进一步对驾驶室的振动采取缓解措施，最终使得船舶能够在良性的情况之下进行运转。通过材料的改善，从源头之上解决问题。
4船舶噪音的控制
4.1机舱噪音控制
第一，要根据机型分析确定噪音来源，测定噪音大小。机舱是船舶动力装置的集中地，在以大型低速柴油机为主机的机舱，其噪音主要是空气噪音；以中速柴油机为主机的机舱，其噪音由强度相当的空气噪音和结构噪音混成；以高速柴油机为主机的机舱，其噪音则主要是结构噪音。机舱中平均噪音数值大小可以测量出来，关于测量点的选择要求是：根据机器的尺寸，将测量点置于机器周围2-3个高度点，并且距机器表面大约1m，在机器左右两侧每个高度上的测量点数必须等于气缸数的一半。第二，针对不同机型的机舱，可以考虑对进排气口、管壁的空气噪音采用消音器和绝缘层；对小型机器可将其全部围起来；对主机的结构噪音，一般通过减振支承来减噪；在小型高速主机上可采用弹性支承，如橡胶或特殊塑料等，将机器与船体隔开。
4.2居住舱室噪音控制
在一般情况下，对居住舱室产生影响的几乎全部来自机舱的结构传播噪音。因此，隔音措施是解决居住舱室减噪的主要办法，即切断与有噪音源舱室结构体的联系，如采取浮筑结构，在承重楼板与地面之间夹一弹性垫层并把上下两层完全隔开，不使地面层与任何基层结构（包括墙体）有刚性连接。
4.3电动机噪声控制
电动机在高速运行时产生的声能较大，因此应将电机的功率参数控制在较低的范围内。电动机的噪声包括机械噪声、通风噪声、电磁噪声。针对机械噪声的控制应考虑其转子不平衡造成的低频噪声，以及轴承缺陷、机械共振等因素造成的高频噪音。应实现轴承间的合理配合，保证同轴应用及轴承润滑度。在实际工作中选用低噪声的电动机，并在保证电动机的通风散热同时使用低噪声的散热风扇。同时应提升电动机和液压泵的质量及设备的静、动平衡性能。也可以采取隔声罩设计，对噪声要求较高的舱室采用隔声罩来降低液压系统中电机产生的噪音。液压电动机是噪声产生的根源，因此在船舶机械设备的安装过程中应加大标准规范及审查力度。在机械设备的采用上，选择低噪声的液压机械，包括低噪声的电机、泵及阀等。使用弹性联轴器，降低机械振动，避免机械两轴的不同心导致的噪声污染。
结语：
综上所述，船舶的振动与降噪问题是一项复杂且艰巨的任务，想要完全消除船舶的振动与噪音危害是不现实的。但通过降低机械摩擦噪声及流体噪声等手段，针对机械设备的设计、降噪的处理、控制空气方面采取有效的解决措施，来改善船舶的振动与噪声问题。
参考文献：
[1]孙卫红，晏欣.潜艇振动与噪声控制技术的最新研究进展[J].噪声与振动控制，2012，32（05）：6-10.
[2]孙丽萍，聂武.船舶结构振动噪声分析及其进展[J].船舶力学，2003（01）：116-121.
关键词：船舶；振动；噪音；控制技术
1 噪音对人的危害
（1）听力损伤：环境造成对人听力的损伤比较突出，人们经常在高噪音的氛围中则可能会产生听觉疲劳的问题，对人们的听力也会产生不同程度的影响。
（2）爆震性耳聋：噪音过大的情况下，则会使人产生强烈的脉冲，对人体的耳膜也会产生不同程度的影响，常见的疾病包含人耳的鼓膜充血、出血或者是穿孔等等，严重的情况下可能会致使人耳聋。
1.2噪声对其他方面的危害
（1）视觉器官损伤：人体如果长时间处于噪声污染的状态下，则对其视力将会造成较大影响，甚至可能会出现眼花的情况，致使人的工作效率降低，工作质量大打折扣。
（2）消化功能损伤：长时间处于环境噪声之中，则会对人消化系统功能产生一定影响。比如，人们可能会出现恶心、呕吐等临床症状症状，严重的情况下可能会致使人出现快速消瘦等不良反应。
（3）神经系统损伤：长时间受到噪声的影响，人们可能会出现头晕、头痛或者是睡眠质量较差等不良问题，这种情况会致使人们的记忆力降低，心情处于烦躁的状态下。人们的神经系统会被噪声反复刺激，对人体的中枢神经系统将会带来不利影响，也会降低人们的心理承受人们。强噪声的持续影响下，人们会处于紧张的状态中，呼吸急促、血压上升。
（4）内分泌功能损伤：环境噪声对人体的内分泌能力也会产生不同程度的影响，比如，可能会出现便秘等不良问题，致使人体出现各类生理变化。
2船舶振动与噪声源
船舶振动与噪音的主要来源有主推进器、波浪及主机等，在此主螺旋桨与主柴油机又是船舶设备中的重点，可以对柴油机引起干扰的原因主要包括离心惯性力、倾覆力距与惯性力等，螺旋桨的振动力主要包括机械的不平衡力所引起的干扰力、因流场不均匀所导致的叶频干扰力、半流、空泡、表面力与轴承力。振动幅度的大小与振动力的特性有着非常重要的联系，船体结构共振振动的产生主要是因为扰动力频率特性，可以通过改变船体结构的刚性质量与阻尼来移动船体结构原有的振动频率，而被动振动主要是由于物体在周期性外力作用下而产生的。船舶噪音的性质主要是由于来源的不同，可以将其分为三类，主要有机械噪声、电磁噪声与空气动力噪声。船舶噪声根据发生场所的不同可以分为结构激振噪声、辅助机械噪声、动力装置噪声、船体振动噪声以及螺旋桨噪声等。对船体的局部结构模态进行分析的主要目的是为了求解船体结构的原有频率、原有振型以及阻尼，以此来判断它的主要振动噪声来源，看起是否可以引起谐振现象，同时也可以与同试验模态的分析结果进行比较，以此来界定有限元仿真所得到原有振型以及频率是否正常。然后就可以利用相关的分析结果来进行动态特性的优化、动态响应的计算、船舱壁以及夹板结构表面空气噪音预测与质量设计等方面的工作。
3对于船舶振动的防范措施
3.1对于船舶产生振动部位的固有频率进行转变、
通过改变船舶振动部位的原先频率W0，使其与干扰频率W1进行分隔。最终更好的避开产生振动的区域，通过“调频”实现“避振”的目标。原先的频率W0主要是因为各个部位轴承的刚度以及它们进行转动的惯量起决定作用，通过改变刚度以及惯量都能够实现“调频”的目标。在公式当中，轴段刚度与直径的四次幂成正相关的关系，因此通过增大轴段的直径能够增强各个部位刚度，最终使整个船舶的原先的频率得到提高；通过改变轮船飞轮的惯量，也能够保持单节、双节以及三节原先所具备的频率。只要在船体结构能够允许的情况下，就可通过缩短轴系长度来对轴系刚度进行一系列的转变，最终通过提高原有的频率来实现避振的目标。
3.2降低共振状态时的力矩和振幅
能够在降低干扰性力矩的情况下，实现降低船舶振动时的力矩以及振动幅度，最终实现“减振”的目标。要想降低干扰性力矩，就必须对船舶各缸的发火次序或者是不断改变振动形状，最终降低振幅的矢量和，以此来实现“减振”的目标。
3.3选择合适高质量材料
只有选择合适的、具有较高质量的材料，通过增强船舶所运用的材料的强度增强船舶各部位的扭振附和力，最终使船舶能够安全而又稳定的运行。伴随着科技的进步与发展，船舶产生振动的部位更是在进行不断的改善，为了降低船舶的振动性，就必须从源头之上进行问题的改善。这个时候，要对发动机所产生的振动加以控制，并且也要进一步对驾驶室的振动采取缓解措施，最终使得船舶能够在良性的情况之下进行运转。通过材料的改善，从源头之上解决问题。
4船舶噪音的控制
4.1机舱噪音控制
第一，要根据机型分析确定噪音来源，测定噪音大小。机舱是船舶动力装置的集中地，在以大型低速柴油机为主机的机舱，其噪音主要是空气噪音；以中速柴油机为主机的机舱，其噪音由强度相当的空气噪音和结构噪音混成；以高速柴油机为主机的机舱，其噪音则主要是结构噪音。机舱中平均噪音数值大小可以测量出来，关于测量点的选择要求是：根据机器的尺寸，将测量点置于机器周围2-3个高度点，并且距机器表面大约1m，在机器左右两侧每个高度上的测量点数必须等于气缸数的一半。第二，针对不同机型的机舱，可以考虑对进排气口、管壁的空气噪音采用消音器和绝缘层；对小型机器可将其全部围起来；对主机的结构噪音，一般通过减振支承来减噪；在小型高速主机上可采用弹性支承，如橡胶或特殊塑料等，将机器与船体隔开。
4.2居住舱室噪音控制
在一般情况下，对居住舱室产生影响的几乎全部来自机舱的结构传播噪音。因此，隔音措施是解决居住舱室减噪的主要办法，即切断与有噪音源舱室结构体的联系，如采取浮筑结构，在承重楼板与地面之间夹一弹性垫层并把上下两层完全隔开，不使地面层与任何基层结构（包括墙体）有刚性连接。
4.3电动机噪声控制
电动机在高速运行时产生的声能较大，因此应将电机的功率参数控制在较低的范围内。电动机的噪声包括机械噪声、通风噪声、电磁噪声。针对机械噪声的控制应考虑其转子不平衡造成的低频噪声，以及轴承缺陷、机械共振等因素造成的高频噪音。应实现轴承间的合理配合，保证同轴应用及轴承润滑度。在实际工作中选用低噪声的电动机，并在保证电动机的通风散热同时使用低噪声的散热风扇。同时应提升电动机和液压泵的质量及设备的静、动平衡性能。也可以采取隔声罩设计，对噪声要求较高的舱室采用隔声罩来降低液压系统中电机产生的噪音。液压电动机是噪声产生的根源，因此在船舶机械设备的安装过程中应加大标准规范及审查力度。在机械设备的采用上，选择低噪声的液压机械，包括低噪声的电机、泵及阀等。使用弹性联轴器，降低机械振动，避免机械两轴的不同心导致的噪声污染。
结语：
综上所述，船舶的振动与降噪问题是一项复杂且艰巨的任务，想要完全消除船舶的振动与噪音危害是不现实的。但通过降低机械摩擦噪声及流体噪声等手段，针对机械设备的设计、降噪的处理、控制空气方面采取有效的解决措施，来改善船舶的振动与噪声问题。
参考文献：
[1]孙卫红，晏欣.潜艇振动与噪声控制技术的最新研究进展[J].噪声与振动控制，2012，32（05）：6-10.
[2]孙丽萍，聂武.船舶结构振动噪声分析及其进展[J].船舶力学，2003（01）：116-121.