豪华邮轮SEA简化建模与降噪技术研究

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豪华邮轮振动与噪声的预防是其结构设计的关键,故有必要在船舶设计阶段对整船噪声水平进行评估,并采取合理措施降低结构振动和舱室噪声。本文以中型豪华邮轮为研究对象开展了如下工作:详细介绍了中型豪华邮轮的统计能量分析模型的建立流程,根据实际情况,确定了船体板材和型材的结构形式,给出了内装材料的布置方案,确定了舱室的主要噪声源和所在位置。针对船体板架结构和舱室声腔进行了简化建模研究,给出了多均质板的简化建模方法,分析了内部激励源的位置对简化的影响。结果表明,当激励源存在多均质板的对称中心时,简化效果最好,发现不同类型板材相连时,简化效果会下降。分析了小舱室并入大舱室,小舱室之间合并这两种声腔简化方式对舱室噪声水平的影响。结果表明,小舱室并入大舱室对周围舱室噪声水平影响不大,同层小舱室之间合并会对上层舱室的噪声水平影响严重。在高频段对整船舱室噪声进行统计能量预报,结合噪声源的贡献量和传递路径分析,得出各舱室的主要噪声源及其传递路径。在中频段对尾部舱室进行有限元-统计能量混合预报,在低频段对双层底进行有限元预报,分别与高频段的结果进行对比,分析了两者的差异。中频段结果表明,相同舱室中频段的结果普遍低于高频段10d B(A)以上,说明中频段的噪声对于高频段可以忽略不计,低频段噪声与结构特性有关,不能忽略不计。根据舱室噪声产生的机理不同,分别探讨了隔振、减振、吸声和隔声的减振降噪措施,在VAOne软件中对这四种措施进行数值仿真,分析了隔振器自身参数和数量对隔振效果的影响,结果表明隔振器的数量越多,隔振效果越好,但作用频率不变。分析了阻尼层和薄板间的特性差异对减振效果的影响,结果表明,增加覆盖率不及增加模量比或者厚度比达到的减振效果好。进行了共振吸声结构和多孔吸声材料的性能研究,结果表明,它们可有效降低舱室内的空气声,且穿孔板越厚,穿孔率越低,空腔深度越大,其吸声性能越向低频移动。研究了单双层薄板的隔声性能,结果表明,对于单层薄板,其纵向波速和厚度越大,吻合频率越低,隔声性能越好。对于双层薄板,其隔声性能与薄板之间的距离关系复杂。结合以上措施,提出了舱室噪声的综合治理方案。
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