游艇舱室减噪声论文

18 NUMPAGES 35 NUMPAGES 35 毕 业 设 计 用 纸 毕 业 设 计（论文） 游艇舱室减噪声 摘 要 游艇上过大的噪音会对艇上人员的身体造成危害。对神经系统的影响：噪声长期作用于神经系统，可引起头昏、头痛、耳鸣，在脑力劳动时妨碍思想集中，工作能力下降，在超强噪声作用下，人的脑电波发生变化，动物试验可见脑电波节律紊乱可出现慢波，前庭神经和运动神经的时值也发生变化，这说明噪声对神经系统的影响特别显著。噪声作用于神经系统后，对其它系统也发生影响，如消化系统的作用，可引起食欲下降，严重者可至溃疡病等。 本文对游艇主要噪声源进行分析，通过采取一系列有效的措施达到对噪声的控制，从而实现一定程度上的减噪。 噪声控制方法中噪声源控制是最根本和最有效的手段。采用制振材料和防振材料相结合的综合措施。制振是加入外力用以制止振动机能，而防振是减弱振动物的振动机能。从声学上说，吸声相当于制振，而隔声则相当于防振。制振是将制振材料直接粘贴或涂敷在钢板或型材上， 把振动能转变为热能等形式予以消耗，从而达到降低噪声的目的。 防振材料可用以隔断激振力的传播，从而防止和抑制从振动源释放的通过 固体（构架）传播的噪声。 关键词：噪声源（Noise Source）；振动（Vibration）；噪声控制（Noise Control） 目 录 第1章 绪论…………………………………………………1 1.1研究背景 1.2游艇噪声概述 1.2.1噪声的物理量度 1.2.2游艇噪声源 1.2.3游艇噪声的传播途径 1.3国内外振动噪声研究进展与发展趋势 1.3.1国内外结构声研究进展 1.3.2游艇结构声振分析及噪声控制研究进展 1.4本文主要内容 第2章 游艇结构声及其分析方法…………………………8 2.1船体结构中产生的弹性波 2.2游艇舱室噪声控制简介 2.2.1隔声技术 2.2.2吸声技术 2.2.3消声技术 2.2.4隔振 2.2.5阻尼技术 2.3游艇结构声分析方法 2.3.1有限元法 2.3.2统计能量法 第3章 结束语………………………………………………13 参考文献 ……………………………………………………14 第1章 绪 论 1.1 研究背景 1船舶在水上行驶时，船体结构振动是不可避免出现的现象。 2 船体振动过大可导致船体结构疲劳破坏，将影响船上的仪器和设备的正常工作，降低使用精度，缩短使用寿命。 3 与此同时，船体振动会产生噪声，噪声是一种干扰声波，对人类的危害是不可忽视的。 4 它不仅会导致船舶某些结构声振疲劳破坏，还会影响舱内各种仪器、设备作用的正常发挥，对居住在船体上的人来说轻则影响到环境的舒适性，重则对人体健康造成危害。 5 现代科学技术的进步要求我们开展噪声及噪声控制理论、方法的研究，以改善人类的生活和工作条件，创造舒适的声环境。以往对船舶结构的振动及声场的研究主要集中在舰艇的主要振动噪声源重点在动力设备激励引起的机械振动噪声以及螺旋桨噪声方面。 6 但是对于游艇的室内噪声研究甚少，因此在这方面的噪声研究工作存在很大的局限，因此，这一领域的探索和研究具有重要的应有价值。 7 对于噪声的控制，不外乎从振源、噪声传播途径、影响等几个方面采取措施。 8 对于机动船舶，由于采油机存在不平衡惯性力和惯性力矩，以及气缸爆炸压力对气缸壁的周期性冲击，都要激起船体的振动和噪声。机器设备集中的机舱是船舶的主要声源。舱室噪声，主要是由室外的声源经两条途径传入的：其一是为船上声源，如主机、辅机、螺旋桨等运转产生的振动，经甲板、梁等传播至舱室的壁、顶棚、门、窗等，并由它们向室内辐射噪声；其二是上述声源运转产生的噪声，经空气媒介传播至受声舱壁处并透过该室的壁、顶棚、门、窗等进入室内。 1.2 游艇噪声概述    1.2.1噪声的物理量度    噪声是声波的一种，具有声波的一切特性。从物理学观点看，噪声是指声强和频率的变化都无规律的组合在一起的声音。广义地讲，凡是人们不需要的、感到干扰的声音都可看作是噪声。从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声;噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关，即一切不希望存在的干扰声都叫噪声 噪声的危害是多方面的： 一是对在噪声环境下工作的人的身体健康带来的危害，其中最明显的是对人听觉器官的损伤，甚至导致职业性耳聋。一般说来，在90dB(A)以上的噪声环境下长期工作，就有可能发生噪声性耳聋，当然这还与人的体质有关，而大于150dB(A)的噪声则可能是听觉器宫立即遭到破坏。比如，由于目前大部分以柴油机为动力的船舶，其机舱声级偏高，尤其是使用高增压、高转速柴油机做主、辅机的船舶，其产生的噪声危害更大，所以噪声性耳聋便是轮机部船员常患的职业病之一。 二是噪声降低了工作环境和工作效率以及它给人们生活带来的不便。由于噪声能够分散人们的注意力，非常容易引起工伤事故，且高强度噪声还会掩盖行车信号和警报信号，使人们的安全受到威胁。实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:连续噪声对睡眠的影响大致与声级呈线性关系，在40dB(A)时约有10%的人受影响， 70dB(A)时有50%的人受影响;突然的噪声在40dB(A)时可使10%的人惊醒，60dB(A)时可使70%的人惊醒。对谈话、思考的干扰，人们在办公、学习、开会、上课等活动中，一般都会受到环境噪声的干扰，尤其是在较强的噪声环境中工作，会使人们表现出心情烦躁，工作疲劳，注意力分散，反应迟钝等不良反应，降低工作效率。对于脑力劳动者和那些要求注意力高度集中的工种的影响更为明显。 三是噪声会影响对仪器设备的精度，有时甚至损坏仪器。强噪声有可能损坏精密仪表，如游艇上的高灵敏的自控及遥控设备等电子仪器可能会因受干扰而失灵；在舰船外部产生的空气噪声，将破坏航道附近的环境质量；在水介质中产生的噪声称之为舰船水噪声，这种噪声对舰船的生存和武器装备性能有重大影响，是舰船隐蔽性的重要指标，对潜艇而言，噪声破坏了它的隐蔽性，这种危害几乎是致的。 1.2.2游艇噪声源    声波是由振动引起的，所以声波产生的条件是:第一:有做机械振动的物体—声源第二有能传播机械振动的介质。声源可以是固体，也可以是流体 (液体和气体)。声音的传播介质有空气，水和固体，它们分别称为空气声、水声和固体声 (或称为结构声)等。声音有其自身发生、频率、波长和声速。船舶工程和日常生活中大量遇到的是空气声，当然也会考虑结构声和水声。故此，游艇噪声由于起源不同，可分为三种： (1)空气动力噪声—由气体振动产生的，一般我们称之为空气噪声 。 (2)机械性噪声—由固体振动产生的，一般我们称之为固体噪声或结噪声； 高频谐波磁场的相互作用，产生周期性的交 。 (3)电磁性噪声—由变力起电磁振动而产生的。综上可得出游艇的主要噪声源有：主机、辅机、通风和空气调节系统以及螺旋桨等。 综上可得出游艇的主要噪声源有：主机、辅机、通风和空气调节系统以及螺旋桨等。 1.2.3游艇噪声的传播途径    按照上述噪声源在游艇的传播途径不同，可分为三组，其在游艇上的传播途径和特点如下： 1、游艇室内辐射空气噪声的声振动源。 在有这种声振动源的游艇室内，噪声声压取决于它们的直接空气噪声辐射，而游艇室的围护结构 (围墙)的声辐射在这时是次要的。在邻近和远距离的舱室内，空气噪声大多数取决于传播声振动的围护结构的声辐射。这一组声振动源中有船用机械，以及某些通风管道与其它管道。 (1) 动力装置的噪声 包括主机、柴油机发电机组、减速齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声。主辅机是游艇上最强的噪声源，它们实际上决定了内燃机船的噪声级。它既有进排气系统的空气动力噪声，又有运动的撞击和发动机本身不平衡力产生振动所引起的机械噪声 (这部分属结构噪声或固体噪声)。减速齿轮箱噪声亦是游艇机舱里的主要声源之一，若齿轮的加工和安装精度都很差的话，减速齿轮箱有可能成为机舱中的噪声源，其噪声级甚至可以与柴油机相等。 (2)辅助机械的噪声 包括游艇内各种舱室机械、甲板机械及电流交流机组产生的噪声。 (3)通风空调系统的噪声 其主要声源是通风机，其次是风管。游艇舱室和旅客舱室里，通风空调系统的噪声应特别注意 2、游艇室内结构振动的辐射声振动源。 这一组声振动源包括螺旋桨、激励船体流线型表面的水流。螺旋桨叶片的旋转会引起船艉外板附近的水压力变动，并进而造成船艉结构的振动而形成噪音。研究显示，在同一螺旋桨转数下，随着螺旋桨叶数的增加，压力变动值会随之下降，因而噪音也会随之下降。再者，当螺旋桨发生空泡时，其激振力会随之大增，故船体结构的振动以及所导致的噪音值都会大幅度的往上跳升。为避免螺旋桨产生空泡现象，常采用多叶片数的螺旋桨，如五、六叶的螺旋桨比三、四叶的螺旋桨较平衡，产生的噪音低。另外还有一种很有趣的现象称为鸣音，它是由螺旋桨叶片的随边及其产生的涡流互相影响所造成的，在其发生的时候，它的频率会固定在同一频率（或频率范围）内，而不会随着螺旋桨的转速或船速而改变，一般常采用的解决办法是将叶片的随边予以切割，以避免此共振的频率。在这种情况下，所有游艇舱室的空气噪声均取决于由振源传播振动的围护结构的声辐射。 螺旋桨是尾部舱室固体声的主要声源。它所产生的固体声比发动机产生的固体声要高10一15dB凡是螺旋桨本身的动平衡精度不够，船体尾部线型等导致伴流不均匀，或螺旋桨叶稍与船体间隔太小等都容易引起螺旋桨噪声。 3、游艇室内安装结构振动的辐射声振动源。 这组声振源有液压系统的附件以及某些空气管道和其他管道。在这种情况下，由于比声振源表面大得多得缘故，安装结构变成了主要辐射体。在游艇舱室内，它所辐射出的空气噪声声压又将激起舱室板架的振动，而板架由于振动又向空气中辐射噪声。 船体振动的噪声是由主辅机的扰动力，各种机械和波浪的冲击引起振动而产生的。船体固体性的变形使壳板、木盖板等之间产生摩擦的声音，并使出船体结构发出各种挤扎声，这些都能构成舱室内不愉快的令人头痛的噪声。 由此可以得出，在对游艇舱室噪声分析中，不仅要考虑空气噪声和结构噪声，同时还应将结构与流体(空气)的祸合作用也要考虑进去。 1.3 国内外振动噪声研究进展与发展趋势 1.3.1 国内外结构声研究进展 声学的经典理论已有很长的历史。但在定量分析方面，仍需应用计算机进行数值运算。目前声振耦合问题的分析已取得很大的进展。但由于缺乏通用的分析程序，限制了声学数值分析方法的实际应用。因此，应尽快研制通用的数值分析方法并完成程序实现。在现有的数值方法中，有限元法占有最重要的地位。它是以能量原理为理论依据、采用矩阵代数表达的一种数值方法，对于分析复杂形状腔体内的声场特性具有显著的优点，可以宾实地模拟声场的低频波动特征，也适用于声结构界面阻抗非均匀分布的情况。 1980年代以来，国内外学者对声。结构耦合系统的有限元分析进行了较深入的研究，使之广泛应用于声学的多个领域。例如：汽车乘坐室的声学设计、轴对称形消声器的形状优化设计等，由于多方面的原因，研究内容局限于20——200Hz频率范围内的低频特性。从 1990年代开始，人们开始用边界元法、无限元法解决声振耦合问题。边界元法是在经典边界积分方程基础上发展起来的数值方法。同其他方法相比，边界元法的优越性在于：在区域内部不需要求未知量，从而大大减少了划分单元模型的工作量和求解方程的个数；适合求解带无穷边界条件的开放域问题，对声学的工程应用有重要的意义。边界元法也可以求解内声场问题，可以假设室内声场作简谐变化，将波动方程变换到波数域，即得到齐次Helmholtz方程，然后利用Green公式得到室内某点处的声压边界积分方程，进两进行求解。 除有限元法和边界元法外，解声振耦合问题的数值方法还有声弹性法和统计能量法。声弹性法是用模态展开来求解声．结构耦合方程，通过引入刚性壁腔体的声模态展开式、真空中壁结构的振动模态展开式以及相应的声振耦合系数，得到声一结构的模态方程。求解时必须采用解耦法，先忽略内部声压对壁结构的作用，求出结构模态；再将结构模态代入声场方程，求出声压模态。为提高精度，可以反复迭代。该方法适用于形状简单、壁结构刚性较好或腔体较深的情况。 1.3.2 游艇结构声振分析及噪声控制研究进展 有限元法可用于计算结构振动包括流固面上的耦合振动，而边界元法对计算无限域中的声学问题非常有效。有限元+边界元法原则上可求解具有任意表面形状复杂弹性结构外部充满无界流体的水下振动和声辐射问题。声学边界元法又分为直接法和间接法两类。结构流体 (可压缩、无粘性流体)耦合问题是结构声学中经常遇到的问题。对具有封闭表面的三维结构一般采用基于Helmholtz积分方程的边界元法，对嵌在无限障板中的板可采用基于RayLeigh 表面积分的边界元法。采用有限元和边界元处理结构——流体耦合问题的标准方法是从两个方程中消去结构变量，得到一个以结构表面声压为未知变量来描述结构－流体耦合系统动力行为的方程。 尝试用有限元软件ANSYS计算游艇结构与水下声场的耦合振动，然后将计算得到的外壳面上的振动速度作为声场计算的边界条件，结合边界元软件SYSNOISE计算声学物理量；这样既避免了ANSYS计算游艇结构与水下声场的耦合振动时，用有限区域的截断来模拟声场的无限边界而引起的声学物理量计算上的误差；又避免了SYSNOISE在计算流固耦合方面的不足。SYSNOISE能预测声波的辐射、折射和传递，能在时域或频域内计算声振行为。 1.4本文的主要内容 本课题借助于声—结构耦合问题的有限元和边界元技术，建立一个游艇室内噪声声场的模型，考虑流固耦合作用，计算游艇室内结构的振动特性；运用统计能量技术，分析游艇在此基础上的舱室内的噪声情况，预报游艇模型的声学特性。课题中重点是计算游艇舱室结构振动引起的噪声以及探讨降低室内噪声的途径。 全文共分四章，主要内容如下： 第一章首先阐述了课题研究的背景及重要意义。在综述大量参考文献的基础上，根据当前国内外振动噪声研究进展与发展趋势的分析，总结出控制游艇室内噪声的现状以及本课题研究的方向。 第二章分析了游艇结构中产生的弹性波引起噪声的基本原理，介绍了游艇舱室噪声控制技术，给出了本文中游艇结构声的分析方法。 第三章利用ANSYS有限元法建立游艇结构声的建模。 第四章根据游艇结构声的建模，采用边界元法和统计能量法对游艇室内噪声进行分析。 第2章 游艇结构声及其分析方法 在固体中可能产生两种波形——压缩和剪切。在这种物体中，这些变形以纵向和横向弹性波的形式传播。固体中产生两种波，是因为在体积压缩或剪切时产生的弹性力。 一般来说，船体结构的典型构件有：梁（加强筋、肋骨）；板（基座、甲板、肋板、船体外板）；壳体（管路、轴系）。因为弯曲波产生的声辐射是空气噪声或水下噪声的主要来源，所以在船体结构中传播的各种声波中，弯曲波是最重要的一种。 1、梁中的弯曲波 根据弹性波的基本公式可知，梁中的弯曲波相速度： CB1= 式中B为弯曲刚度，有B = EI； m为单位长度梁的质量； 为角频率。 梁中的弯曲波群速度： CG1=2 =2CB1 式中CG1为群速度。 2、板中的弯曲波 薄板中的弯曲波相速度： CB2= ，D=Eh3/12(1- 2) ，式中： E为杨氏模量；h为板厚；σ为泊松比；为角频率。 板中的弯曲波群速度： CG2= =2CB2式中CG2 为群速度。 3、壳体中的弯曲波 壳体中的弯曲波波速与环频率密切相关，环频率可按下式计算：fk= C/2 RCP ，式中： 为厚度与壳体厚度相等的板内的纵向波速度；为壳体平均厚度。 当f＜＜fk时：CB3= /n ，式中：C为厚度与壳体厚度相等的板内的纵向波速度；R为壳体外径；为角频率；σ为泊松比；n为壳体圆周上的弯曲波的波数。 当f＞fk时：CB3=0.535 ，式中：C为厚度与壳体厚度相等的板内的纵向波速度；为角频率；h为壳体板厚。 CG3= /n=2CB3 ，式中：CG3为壳体弯曲波群速度。 在无线结构中，弯曲波幅度按指数衰，且衰减的比其他类型的波要慢，衰减的快慢与结构内损耗因子有关。且在非受迫振动条件下可以产生任意频率的振动。有线结构存在共振频率，即固有频率。如果构件与液体相接处，则要考虑附连水对固有频率的影响。 2.2游艇舱室噪声控制技术简介 噪声污染的控制是环境学的一项重要内容，是国家工业及科学技术的一个重要指标。噪声控制的基本原理与防振、减振措施的基本原理相仿，即声源噪声的控制，传播途径的噪声控制及在接受者旁的噪声防护设备的使用。声源、传播途径和接受者是一个噪声系统的三个环节，治理噪声必须从这三个方面来考虑，既要对这三部分分别进行研究，又必须把这三部分作为一个整体系统。 舱室壁板综合的防振隔音结构设计。采用厚 度50mm的超细玻璃棉毡加0．15mm铅板的防振组合设计。钢质围壁均采用碰焊机碰焊绝缘带帽钢钉；铝合金围壁用阻尼胶粘接带帽钢钉， 铺设50mm的超细玻璃棉毡，其接缝用铝箔布封严。对于靠近机舱等噪音源的围壁加铺具有防潮降噪功能的铅板，再铺助有绝热、隔音功能的超细玻璃棉毡，安装固定板厚为40mm的基层板，最后粘贴5mm樱桃木质面板。 舱室甲板的制振与防振隔音设计及施工工艺。在甲板上采用复合结构设计， 起到制振与防振隔音的效果。首先安装间距为400mm×500mm的角钢框架，将框架调水平后焊接，焊缝打磨后涂上耐磨环氧底漆。将厚度为5mm的阻尼橡胶粘贴在角钢表面。经实验研究，贴装阻尼橡胶材料，利用材料的内粘性摩擦可将部分机械能转化为热能，从而达到减振和减小 辐射噪声的目的。在阻尼橡胶上铺设复合结构的地面基层板，基层板厚40mm，是由木板和阻尼橡胶粘 贴压制而成的阻尼复合材料， 具有很好的防振动和噪声控制作用。角钢之间铺设厚度为50mm的超细玻璃棉毡和具有防潮降噪功能的0．15mm铅板， 最后在基层板上铺厚度12mm的柚木地板。 噪声控制是在符合经济和操作条件下，使接受者在其所在地获得允许噪声环境的技术。控制噪声最积极有效的办法是从声源上去考虑。由于某种技术和经济上的原因，从声源控制噪声难以实现，这时需要从声的传播途径上考虑。在传播途径上控制噪声主要是阻断和屏蔽声波的传播或是声波传播的能量随距离加大而衰减。因此控制噪声传播途径可从声源和接受器位置的选择，增加传播距，隔声吸声消声等手段入手。 2.2.1隔声技术 用构件将噪声源和接收者分开，隔离空气声的传播从而降低噪声的方法称为隔声。这种构件就是隔声结构，隔声结构主要有单层结构和由单层构件组成的双层结构以及轻质复合结构等。为了降低柴油机和发电机组运行时所传播的噪声，可以在机组表面粘贴约束阻尼或使用隔声罩。在机舱结构允许的条件下，可在机组部分直接安置1只散热通风轻型钢结构组合式的通风隔声罩。隔声罩用来阻隔主机向外辐射噪声，它能适用各种不同条件以环境下对各类机械噪声的控制。隔声罩的实际隔声效果除取决于结构及理论隔声量外，还与罩内壁材料的平均吸声系数有着密切关系。如果对隔声罩的内壁进行吸声工艺处理，即在内表面附上一层超细玻璃棉层，那么这时材料的平均吸声系数能高达0.7以上，其实际隔声效果将明显提高，一般说来，隔声罩的实际隔声量约为20一40dB。 2.2.2吸声技术 吸声是指声波撞击到吸声材料表面后能量损失的现象，吸声可以降低室内声压级。若机舱内的声源经过声波的多次反射，则噪声级较同样的声源在露天的噪声级为高，可增高十几分贝。由于机舱内混响声十分严重，特别是多台机组 (包括推进主机和柴油机发电机组)同时工作是尤其如此，因此有必要在机舱内粘贴吸声材料。可以采用铝合金微穿孔板材料，因为微穿孔板吸声结构具有清洁、无污染、不受环境限制 (可以在高温、高湿、以及由气流冲击和腐蚀等条件下使用)等优点。通过对机舱多处粘贴吸声材料，可以使混响声大大降低。类似船舶的实际处理效果表明，安装了铝合金微穿孔板材料以后，机舱内的噪声可以降低18dB以上。 （1）吸声材料的选择实验。选择具有密度低、绝 热、吸声性能好的超细玻璃棉作为隔音材料。超细玻璃棉内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸声材料，对声音中高频有较好的吸声性能。玻璃棉能够吸声的原因不是由于表面粗糙，而是因为具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。当声波入射到玻璃棉上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空 隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。实验表明，影响玻璃棉吸声性能的主要因素是厚度、密度和空气流阻等。对于玻璃棉来讲，吸声性能存在最佳流阻。在实际工程中，测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重估算和控制。常用的玻璃棉的厚度有25、50、100mm，容重有16、24、32、48、80、96、112kg/m3。采用什么厚度和容重玻璃棉能最大限度地增加吸声系数，同时兼顾低容重以利于保证快速性呢？我们模拟混响室对玻璃棉厚度与吸声频率进行测试，从而选出最适合的吸声材料，见表1。分析表1的实验数据可知，随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加。 表1 厚度与吸声系数的关系 厚度 密度 （mm） （kg/m） 吸音频率/Hz 125 250 500 1000 2000 4000 25 64 0.07 0.25 0.76 0.93 0.77 0.76 50 32 0.24 0.63 0.99 0.91 0.98 0.99 实验还得出：厚度不变，容重增加，中低频吸声系 数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。当厚度不变，容重增大时，玻璃棉的低频吸声系数也将不断提高， 但容重超过120kg/m3 时，吸声性能反而下降，是因为材料变得致密，中高频吸声性能受到很大影响。经过反复研究实验，选择使用厚度50mm，容重32kg/m3的玻璃棉毡作为吸声材料，这种厚度和容重玻璃棉能最大限度的增加吸声系数，又能兼顾低容重以利于保证快速性。 （2）吸声结构和阻尼材料实船应用检测实验。机舱吸声结构采用穿孔板型。机舱四周的钢质围壁、顶部甲板碰焊钢钉（密度在12～16枚/㎡），铺设具有质轻、隔音、隔热功能的超细玻璃棉毡，厚度为50mm，再 铺设具有吸声功能的多孔吸声镀锌板 ［8-11］ 。通过安装吸声饰面，实验检测表明：中高频噪声得到有效的控 制，特别是在0．5～2．0kHz，其降噪量普遍在6dB（A）以上，在某些频段甚至达到15dB（A）以上。在吸声结构外（舱室内壁）用固体胶粘贴0．8mm厚的阻尼不锈钢板，如图3所示，阻尼钢板由于覆于绝缘表层，对噪音起了反射作用，在一定程度上抑制了船体结构的振动噪音传递和船体结构的声辐射能力，使船体结构振动的峰值降低。 2.2.3消声技术 近几十年来，随着计算机技术的突飞猛进，实现了数字实时分析。特别近十多年来，自适应信号处理技术和微处理器的巨大发展，使有源消声技术逐渐从理论研究、实验室验证走向工程实际应用,在舰船上也开始得到了应用。游艇室内的有源降噪是利用振动主动控制技术减振或直接利用次级声源在封闭的舱室内降低噪声，目前采用的研究方法主要有源声控制 (以声消声)和有源力控制 (结构声有源控制)。比如，陈克安等研究了外力激励弹性结构条件下封闭空间有源消声问题，首先根据声弹性理论，提出分步代入法求解初、次级声场。 然后以矩形空间为例，研究了不同介质条件下有源消声规律。结果表明：对于弹性结构封闭空间有源消声，当结构－声耦合较弱时，次级声源基本上只能抵消声腔模态；当结构－声腔耦合较强时，次级声源不仅能抵消声腔模态，而且对抵消声腔模态耦合良好的结构模态辐射声也有作用。 有源消声技术又称为主动噪声控制技术,利用人为地发出次级噪声控制原始噪声,达到消除原始噪声的目的.这种方法适用于消除1500Hz以下低频无规噪声,以弥补被动隔音的不足 。 以声消声，就是采用人工办法，制造一种与噪声的强度、频率相同而方向相反的声音，通过相互对抵，从而把噪声消除掉。 2.2.4隔振 隔振是用专门装置将工程结构与震源隔离，以减少振动影响的措施。根据求解讨论，包装中一般衬垫的阻尼系数较小，可视作无阻尼系数。无阻尼时，衬垫越软，防振性能越好。 有主动隔振和被动隔振之分，前者为对振动源设备采取隔振措施，防止振动传到其他场合。后者是对怕受振动干扰的设备、仪器或人采取隔振措施，防止外来振动的影响。 隔振技术也是振动控制中应用最广的一项技术，其基本原理是通过改变振源设备和其安装基座之间的连接阻抗，通过阻抗的突然变化或失配达到阻止振动传递的目的。现已从单层隔振发展到双层和浮筏隔振技术，其隔振效果越来越好，结构也越来越复杂，应根据实际情况加以选择。对于港口船舶来说，对各种辅机采用单层隔振技术己经能达到要求。 2.2.5阻尼技术 阻尼（damping）任何振动系统在振动中，由于外界系统和/或系统本省故有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。 阻尼能够有效地控制结构振动和噪声传递，是解决游艇室内振动和噪声的一个十分有效的技术。从减振降噪的角度上看，阻尼是指耗损振动能量的能力，即将机械振动及声振动的能量转变成热能或者其他形式能量的耗损，从而达到减振降噪的效果。 阻尼减振降噪技术是充分运用在结构件的表面上直接粘附一种包含阻尼材料在内的结构层，增加结构件的阻尼性能，提高结构阻尼损耗因子η，利用粘弹性材料的循环拉伸应变或剪切应变消耗结构振动的能量，发挥阻尼在消振消声上的能力，以提高机械结构的抗振性能，降低机械设备的噪声，增强结构与机械系统的动态稳定性。阻尼处理技术处理特别适合于 梁、板、壳体等构件的减振降噪。 根据实际需要的不同，结构粘弹性阻尼可以有如下几种敷设形式： 1、自由阻尼层敷设。将阻尼层粘附于结构件表面，当结构件发生振动时，阻尼层随结构件一起产生弯曲振动，从而通过阻尼层的拉压变形而耗损振动能量。自由阻尼层结构由于其结构简单，施工方便以及经济等优点而被更多地采用。 2、约束阻尼层敷设。约束阻尼处理是在自由阻尼层外面粘贴一层有薄金属皮制成、弹性模量远大于阻尼层的约束层，当阻尼层随基本构件一起弯曲振动时就会受到约束层的限制，既承受部分拉压变形，又要承受剪切变形，从而实现阻尼耗能。 3、多阻尼层敷设，就是在结构中敷设多层阻尼层。 4、不连续阻尼（局部阻尼）敷设，就是不连续的自由阻尼层敷设，也可以是不连续的约束阻尼层敷设。 2.3游艇结构声分析方法 游艇结构和安装在其上的各种设备以及周围的水介质构成了一个非常复杂的动态系统，对于这一系统中的每一个构件逐一建立运动微分方程并考虑到它们之间及周围水介质的相互耦合是难以实现的。因此在实际工程应用中常运用解析法或数值法进行复杂动态系统的声振耦合问题的研究。其中解析法只能求解一些简单结构在激励下的声振问题，具有一定的局限性；数值法包括有限元法、边界元法与能量法等。有限元法和边界元法则适用于低频激励下复杂结构振动与声的计算，其中室内噪声分析多用有限元方法。而能量法如统计能量法则适用于高频激励下模态密集结构振动与声的计算。 2.3.1有限元法 有限元法 (finite element method)是20世纪60年代出现的一种数值计算方法，是将结构划分成若干单元为基础的一种数值计算方法，最早多应用于结构振动分析，由于没有涉及到流体与结构的耦合问题，而且计算频率较低，故对计算机软硬件要求不高，因此应用较广。但是对声场问题进行分析时，除了结构模型外还需要建立声流体模型，需同时对结构与流体进行有限元离散，建立有限元方程进行分析，而且要求结构单元的尺寸要远远小于弹性波的波长。从理论上来讲，利用有限元法可计算任意结构中的振动声场，只需要具备性能极高的计算机即可，但是对于结构复杂且振动频率较高的情况，由于划分单元数量巨大，以目前的计算机硬件水平无法解决。因此，该方法一般用于计算机有限区域内（如封闭结构的内声场）的结构与声场的耦合问题。 在船舶振动与声学研究领域中，有限元法也得到了广泛的应用。利用计算机预报游艇的振动、瞬态激励响应以及整个室内噪声在工程应用中是很经济的，在游艇建造之前可以在计算机的有限元模型中很方便地改变许多参数，而没有必要在实艇上做大量试验。现有有限元应用软件较多，如ANSYS、DYNA、ABAQUS、ADINA以及MSC系列等，其中ANSYS由于其便捷的多物理场耦合与APDL编程深受技术人员的青睐。 2.3.2统计能量法 由于以位移为主要变量的有限元方法在中高频的不足。人们开始考虑用振动能量作为主要变量进行数值分析。使用能量来描述结构振动有很多优点，可以直观得到能量传输途径，为减震降噪提供指导。避免了以往的方法中力、力矩、速度等变量之间的换算，而从振动能量也可以很容易的得到所需的振动响应值。选用能量作为变量具有很大的优越性，它使得声系统，振动系统及其他的共振系统均可以用同一变量来描述。因此当讨论由多种系统所组成的复杂系统时，可以采用同一观点，使用同一变量从而使许多关系式具有通用性。统计能量法的基本思想是将一个完整的系统离散成多个子系统 (包括声场和结构)，在外界激励作用下产生振动时，子系统之间通过接触边界进行能量交换，每一个子系统的振动参数，如位移、速度、加速度、声压均可由能量求得。所以，能量作为独立的动力学变量，可以统一处理结构和流体声场间的耦合动力学问题。该方法不适于低频噪声分析。 参考文献 【1】船舶建造工艺学 作者：李忠林、魏莉洁/张子睿 出版社：哈尔滨工程大学出版社 2006年09月第1版 【2】船体装配工艺学 作者：李雪梅 出版社：哈尔滨工程大学出版社 2009年04月第1版 【3】船体焊接工艺 作者：李雪梅 出版社：哈尔滨工程大学出版社 2009年07月第1版 【4】游艇概论 作者：朱珉虎 出版社：上海交通大学出版社 2012年09月第一版 【5】小艇 机动游艇空气噪声的测定 出版社：中华人您共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会发布 【6】Super Yachts 游艇设计 作者：Sibylle Kramer 出版社：Sibylle Kramer 2011年10月 【7】游艇设计手册 作者：王武雄 【8】阻尼技术的工程应用 作者：戴德沛 出版社：清华大学 1991年10月 【9】吸声技术、吸音材料的生产工艺及吸声原理 作者：康玉成 出版社：中国建筑工业出版社 2007年第一版 第3章 结束语 时光荏苒，岁月如梭，随着论文的即将完成，大学生活也将划上句号，心中是无尽的眷恋与不舍，从这里走出，对我的人生而言，将是一个新的征程。 毕业设计，也许是我大学生活中的最后一个作业了，想借此机会感谢三年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生中的财富，是我生命中不可或缺的部分。 感谢我的指导老师张忠奎，大学三年，您给予了我们太多的关爱与温暖，给予了我们太多的理解与包容，您的谆谆教诲我将铭记于心。 感谢我的指导教师周丹老师，您始终以一位长辈的风范来容纳我的无知和冲动，给我不厌其烦的讲解，在这里请接受我最诚挚的谢意！ 感谢我所有给予我教导的老师，你们严谨细致，一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。 感谢我的好朋友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间姐妹般的感情，维系着我们之间那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。我们在一起的日子，我会记一辈子的！ 感谢我的家人，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。 在这份毕业论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我最诚挚的谢意！ 海阔凭鱼跃，天高任鸟飞，请你们相信，踏出校园的我，在充满机遇的舞台上，定会用我的满腔的热情去演绎出更加华美的人生！ 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它 渤海船舶职业学院船舶工程系 1 PAGE 渤海船舶职业学院船舶工程系 17 _1431004475.unknown _1431005327.unknown _1431006741.unknown _1431007000.unknown _1431007089.unknown _1431006121.unknown _1431005070.unknown _1431002998.unknown _1431004003.unknown _1431002864.unknown