艦船多機(jī)組設(shè)備減振特性研究.pdf

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1、第４３卷第２期船海工程Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．２２０１４年４月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１-７９５３．２０１４．０２．０３８艦船多機(jī)組設(shè)備減振特性研究方媛媛，肖英龍，張國(guó)紅，李亞繁，戚朋哲（江蘇科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江２１２００３）摘要：根據(jù)船舶設(shè)計(jì)中提出的動(dòng)力裝置減振降噪的要求，以某船舶中經(jīng)過不同方式隔振設(shè)計(jì)的多臺(tái)輔機(jī)設(shè)備為研究對(duì)象，建立該艙室的有限元模型。通過數(shù)值計(jì)算分析不同隔振裝置的減振性能。結(jié)果表明：用簡(jiǎn)化為彈簧和阻尼器的隔振器來(lái)模擬實(shí)際橡膠隔振器，隔振效果在高頻段有一定差

2、異，低頻段影響不大。為了改進(jìn)隔振效果，可以適當(dāng)增大隔振體系安裝平臺(tái)的厚度及中間質(zhì)量體的質(zhì)量，并綜合考慮對(duì)機(jī)組共同激勵(lì)的影響。關(guān)鍵詞：艦船設(shè)備，輻射噪聲，減振降噪中圖分類號(hào)：Ｕ６６１．４４文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：１６７１-７９５３（２０１４）０２-０１４６-０４艦船動(dòng)力裝置的振動(dòng)噪聲嚴(yán)重影響艦船的隱１隔振系統(tǒng)模型身性、機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行和船上人員的舒適性。為此，減振降噪研究越來(lái)越受到關(guān)注，隔離技術(shù)作在隔振臺(tái)架設(shè)計(jì)中，根據(jù)所選擇設(shè)備的質(zhì)量為降低機(jī)械設(shè)備通過基座傳遞結(jié)構(gòu)噪聲的主要方及轉(zhuǎn)速，水泵機(jī)采用單層隔振，柴油機(jī)采用雙層隔法，在艦船結(jié)構(gòu)上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。研究表明：

3、振，風(fēng)機(jī)-電機(jī)采用浮筏隔振。其中柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為２０００ｒ／ｍｉｎ，最強(qiáng)的擾動(dòng)頻率在３０Ｈｚ附近，于單層隔振的能量損耗一般在１０～２０ｄＢ，而雙層是，按照隔振設(shè)計(jì)的一般原則，確定柴油機(jī)組隔振隔振裝置的隔振性能要明顯優(yōu)于單層隔振裝置，裝置垂向振動(dòng)的設(shè)計(jì)頻率在１３～１５Ｈｚ的范圍特別是在高頻段，雙層隔振效率要比單層隔振高內(nèi)；空壓機(jī)固有頻率為５０Ｈｚ，單層隔振設(shè)計(jì)其垂出１０～２０ｄＢ。浮筏隔振則可以使艦艇的機(jī)械輻［１］向振動(dòng)的固有頻率在２０～２５Ｈｚ之間；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速射噪聲減?。玻啊矗埃洌拢瑸榱诉M(jìn)一步提高隔振為１４００ｒ／ｍｉｎ，電機(jī)轉(zhuǎn)速為２９００ｒ／ｍｉｎ，綜合考慮效果，

4、目前多層隔振及艙筏隔振等新形式的浮筏風(fēng)機(jī)-電機(jī)浮筏隔振裝置垂向振動(dòng)的設(shè)計(jì)頻率在１０隔振也受到學(xué)者的關(guān)注。文獻(xiàn)［２］中實(shí)船測(cè)量了～１４Ｈｚ的范圍內(nèi)。隔振器的橫向或水平剛度也應(yīng)船艙浮筏系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞和水下聲輻射，分析了該選得相對(duì)低些，以保證隔離水平方向的激勵(lì)力。船舶運(yùn)載、動(dòng)力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工況和管系對(duì)浮筏隔振以風(fēng)機(jī)-電機(jī)系統(tǒng)為例，進(jìn)行浮筏隔振系統(tǒng)的系統(tǒng)的影響，浮筏系統(tǒng)取得了近４０ｄＢ的隔振效設(shè)計(jì)。遵循浮筏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則，根據(jù)計(jì)算，果。文獻(xiàn)［３］中設(shè)計(jì)了桁架浮筏，將平置式浮筏最終風(fēng)機(jī)下選用４個(gè)ＢＥ-１０型減振器，電機(jī)下選發(fā)展為空間浮筏，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)桁架浮筏比平置式板用４個(gè)Ｂ

5、Ｅ-１５型減振器，筏架下選用６個(gè)ＢＥ-２５架浮筏隔振性能提高３～９ｄＢ。型橡膠隔振器，筏架與機(jī)組的質(zhì)量比為０．７５，滿以艦船機(jī)艙設(shè)備中典型的柴油機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)足要求。由于筏架用于支撐３個(gè)隔振系統(tǒng)，在浮機(jī)和電機(jī)縮小模型為動(dòng)力設(shè)備研究對(duì)象，以船體筏設(shè)計(jì)中，另外２個(gè)隔振體系的質(zhì)量都可以看作機(jī)艙底板結(jié)構(gòu)為安裝平臺(tái)，分別對(duì)四者進(jìn)行了單是該系統(tǒng)的附加質(zhì)量，因此相當(dāng)于增大了中間質(zhì)層、雙層及浮筏隔振設(shè)計(jì)，從理論分析及實(shí)驗(yàn)分析量，隔振效果會(huì)更好。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，為了模擬船體結(jié)構(gòu)在水中兩方面進(jìn)行研究。的自由狀態(tài)，將機(jī)艙結(jié)構(gòu)的支撐方式設(shè)計(jì)為低頻收稿日期：２０１３－０９－１２隔離系統(tǒng)，

6、即在基座下方安裝４個(gè)自振頻率很低修回日期：２０１３－０９－２９的空氣彈簧隔振器，這樣既能很好地反映船體的第一作者簡(jiǎn)介：方媛媛（１９８２－），女，碩士，講師實(shí)際狀態(tài)，又可以減少設(shè)備的振動(dòng)通過船體結(jié)構(gòu)研究方向：噪聲與振動(dòng)控制傳遞到地面。E-mail：ｆａｎｇｙｙ８２＠１６３．ｃｏｍ利用有限元分析軟件，建立機(jī)艙輔機(jī)設(shè)備?。保矗杜灤鄼C(jī)組設(shè)備減振特性研究———方媛媛，肖英龍，張國(guó)紅，李亞繁，戚朋哲［５］筏隔振臺(tái)架的計(jì)算模型。建模中，對(duì)臺(tái)架系統(tǒng)作勵(lì)載荷進(jìn)行模擬。試驗(yàn)中，分別在上層機(jī)組安適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理：各機(jī)組選用ＳＯＬＩＤ實(shí)體單元，裝點(diǎn)和下層基座上隔振器的連接點(diǎn)布置加速度傳

7、在總體尺寸相同以及質(zhì)量不變的原則下確定其密感器，電機(jī)上布置了４個(gè)測(cè)點(diǎn)，下層基座上布置了度；筏體、艙室基座屬于框架結(jié)構(gòu)，分別選用不同６個(gè)測(cè)點(diǎn)，見圖３。厚度的ＳＨＥＬＬ板殼單元，下層基座長(zhǎng)１．９ｍ，寬為１．０ｍ；各減振器分別采用３個(gè)ＳＰＲＩＮＧ彈簧單元，［４］以模擬其在不同方向上的剛度與阻尼。見圖１。圖3浮筏隔振臺(tái)架及其測(cè)點(diǎn)圖1隔振系統(tǒng)的有限元模型限于篇幅，僅給出了在開啟電機(jī)工況下的理論２隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性分析計(jì)算與試驗(yàn)測(cè)試得出的部分測(cè)點(diǎn)的結(jié)果對(duì)比曲線，電機(jī)測(cè)點(diǎn)為１號(hào)點(diǎn)，基座的測(cè)試點(diǎn)選擇為２號(hào)點(diǎn)。2．1結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析理論計(jì)算中，也選取相同的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。在上

8、述建模的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)艙輔