论文部分内容阅读
随着IMO将《船上噪声等级规则》作为强制要求实施,船舶舱室噪声等级成为民用船舶入级的一个重要指标,舱室噪声预报作为船舶舱室噪声控制的前提,噪声预报的准确性十分重要。为使自航甲板货船满足新修订的舱室噪声要求,需要对舱室噪声进行全频段噪声预报,本文将预报频率划分低、中、高频段,分别采用有限元法、有限元-统计能量混合法、统计能量法进行舱室噪声预报。除了参照噪声等级给出评价外,重点基于混合法和统计能量的预报模型,对噪声源开展一系列针对性的研究,针对具体材料的吸声特性给出合适的噪声控制措施,具体研究内容分为以下几个部分:分别描述了声振耦合有限元以及有限元-统计能量混合法的动力响应方程,从混合法的响应方程求解的角度,对混合法计算大型复杂结构耗时过长的问题给出解释,明确了简化模型的必要性。重点从N个子系统耦合模型说明能量平衡方程,阐述了模态密度、内损耗因子、耦合损耗因子以及输入功率这些统计能量参数的确定方法。为了计算模型的准确性,依据CAD图纸提出了一种更加通用的船舶建模方法,确定了简化模型和未简化模型两种方案。接着,从统计能量模型的子系统模块、内损耗因子以及激励源的角度,建立全船的统计能量分析模型,并划分了分析频段。分析两种方案的统计能量预报结果,确定简化模型的合理性,并在中频段利用混合法开展噪声预报。对于低频段,以艏部机舱及尾部舱段作为分析对象,进行单独的有限元预报,得出低频段贡献量可以忽略的结论。分别对机舱以及集控室开展主要噪声源贡献量的研究,从声振温度和声振熵的角度分析船艏舱室噪声传递路径,并提出基于VAOne软件的可行的操作方法。结合IMO噪声规范,根据预报结果给出舱室噪声评价。对三类稳态声场进行物理描述,说明室内声场的具体情况取决于壁面平均吸声系数。讨论了不同吸声系数的测量方法,重点说明了传递函数法的测试装置及测试原理。结合测量结果,分析了四种不同材料的吸声性能,研究了插针对三聚氰胺泡沫的测量准确度影响,结合经验公式分析了穿孔板加空气层结构的共振频率。以艏部需要控制的舱室为研究对象,从噪声源的贡献量以及传播与衰减规律方面确定降噪的方向。结合全船绝缘要求及甲板辅料要求,给出全船的详细的噪声控制措施。