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1、第22卷第2期(總第128期)船舶Vo1．22NO．2SHIP&B0ATApril，2011[船舶結(jié)構(gòu)]油船艙室噪聲預(yù)報夏侯命勝張玉奎劉曉明(七。八研究所上海200011)[關(guān)鍵詞]噪聲；耦合損耗因子；統(tǒng)計能量法；聲學(xué)有限元法[摘要]以某萬噸級油船為目標(biāo)船，介紹了油船典型艙室噪聲分析預(yù)報聲學(xué)有限元(FE)、統(tǒng)計能量(SEA)數(shù)值分析理論和方法，并根據(jù)IMO規(guī)范對所關(guān)注艙室的噪聲水平進(jìn)行評價，針對超標(biāo)的艙室給出減振降噪處理方案計算考慮了船舶槳、主機、空調(diào)及風(fēng)機等噪聲源引起的結(jié)構(gòu)噪聲和空氣噪聲。[中圖分類號]U663．8[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章
2、編號]1001-9855(2011)02—0031-07NoisepredictionofoiltankersXiahouMing-shengZhangYu——kuiLiuXiao——mingKeywords：noise；CLF(couplinglossfactor)；acousticSEA(statisticalenergyanalysis)；acousticFE(finiteelementanalysis)Abstract：Takingaten—thousands—tonoiltankerastargetmodel，thispaper
3、introducesFEandSEAanalysismethodstopredictthetypicalcabinnoise，evaluatesitsnoiselevelbyIMOrule，andprovidesmethodstoattenuatethevibrationandnoiseofthenoiseexcessivecabins．Thestructurebornenoiseduetopropellerexcitationsource，andairbornenoiseduetodiesel，fans，air—conditionsan
4、dotherauxiliarymachinesarebothronsidered槳、空調(diào)及風(fēng)機等設(shè)備，它們在工作時不僅自身輻射0引言出空氣噪聲。還激勵船體結(jié)構(gòu)振動在聲頻范同內(nèi)引起結(jié)構(gòu)噪聲，隨著海上結(jié)構(gòu)物設(shè)計趨向節(jié)能、環(huán)保、人性化。本文以某萬噸級油船為目標(biāo)船，其噪聲預(yù)報包現(xiàn)代船舶設(shè)計除滿足功能使命外．對船上主要生活括：全船結(jié)構(gòu)低頻域(20~63Hz)噪聲有限元法計算區(qū)和主要工作艙室提出了更加嚴(yán)格的噪聲控制要以及全船結(jié)構(gòu)中高頻域(63～8kHz)噪聲統(tǒng)計能量法求，船舶噪聲不僅會影響艙內(nèi)各種儀器、設(shè)備的正常(SEA)計算兩部分；前者主要是確定螺
5、旋槳、主機及運行，還會導(dǎo)致某些結(jié)構(gòu)聲振疲勞破壞。對長期居其輔機運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲和低頻段的空氣噪住在艙室的船員來說，輕則影響到生活和工作環(huán)境聲：后者主要是確定主機及各艙室風(fēng)機、空調(diào)、發(fā)電的舒適度，重則危害船員身體健康。因此國際海事機等設(shè)備所產(chǎn)生的中高頻段噪聲；之后，根據(jù)IMO組織(IMO)和各國船級社都有明確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)．尤規(guī)范評判計算結(jié)果，并對存在噪聲超標(biāo)的艙室進(jìn)行其在驗船時船東對船舶噪聲有更高的要求。船舶輻減振降噪處理，避免由于噪聲給船上工作人員的工射噪聲的噪聲源主要是推進(jìn)系統(tǒng)、各類輔機、螺旋作和生活帶來不適[收稿日期]2010—1
6、2—20[作者簡介]夏侯命勝(1984一)，男，漢族，在讀碩士研究生，主要從事船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)分析研究。張玉奎(1983一)，男，漢族，工程師，主要從事船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)分析研究。劉曉明(1961一)，男，漢族，研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)分析研究。3l第22卷第2期(總第128期)船舶V01．22No．22011年4月SHIP＆B0ATApril，2011[Cep]為空氣阻尼矩陣；1噪聲分析理論和方法[]為空氣剛度矩陣；p[R]為結(jié)構(gòu)一聲學(xué)耦合質(zhì)量矩陣；1．1聲學(xué)基本方程?{p}為空氣單元節(jié)點聲壓向量；在瞬態(tài)聲源激勵
7、口(一r，t)作用下產(chǎn)生的瞬態(tài)聲為節(jié)點位移向量。場中，聲壓P(，t)滿足波動方程：結(jié)構(gòu)在聲壓面作用力下，結(jié)構(gòu)振動有限元狀態(tài)V('f)一=g(．f)(1)方程為：若聲源激勵為簡諧激勵，即g(，t)=-q()e，則[Me]{}+[Co]{UJ+[K。]{Uo}={)+{F2}(5)所產(chǎn)生的聲場為穩(wěn)態(tài)聲場。此時波動方程可簡化為式中：[]為結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣；Helmhohz方程：[]為結(jié)構(gòu)阻尼矩陣；V(／-。，)+(，)：g(r)(2)[K]為結(jié)構(gòu)剛度矩陣；{為結(jié)構(gòu)外激勵；式中：k=to／c為波數(shù)：{)為界面聲壓向量。為圓頻率：C為流體介質(zhì)中的聲速。
8、將空氣與結(jié)構(gòu)兩方程聯(lián)立得結(jié)構(gòu)一聲學(xué)耦合問振動是噪聲產(chǎn)生的根源．由結(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的結(jié)題的狀態(tài)方程式：構(gòu)聲聲場的聲壓仍滿足上述方程，若考慮結(jié)構(gòu)振動與聲場流固耦合，還應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)振動方程?！綪[尺e]剮
