船舶結構振動傳遞規(guī)律的工程預報及抑制.pdf

1、近年來,隨著船舶對動力和電力需求的提高,輪機設備規(guī)模和數量不斷增大,結構聲源強度也隨之增強,如何降低船舶艙室振動和噪聲,抑制結構聲能能量的傳遞,提高船員及乘客的居住舒適性的問題得到了廣泛的關注,已成為造船界的焦點問題之一。過強的振動不僅會導致船舶結構的疲勞破壞,影響船內各種儀器、設備的正常使用,造成安全隱患,由其輻射出的噪聲更是會對船員和乘客造成巨大干擾。
　　本文以波動分析法為理論依據,采用數值計算和實驗驗證相結合的方法研究了轉

2、角結構對結構聲抑制作用,并在此基礎上開展結構聲在船舶艙室中傳遞的預報及其在雙層殼船舶結構中傳遞衰減規(guī)律的研究。此外,還提出了阻振質量和阻尼相結合的方法,提出了一經濟有效的阻波方案。本文的研究工作有如下幾個方面:
　　(1)利用波分析法推導了有限長板簡單轉角和多轉角模型的質點振動速度場及振動能量密度分布情況,以及加筋情況下的結構聲傳遞規(guī)律。提出將加筋板簡化為正交各項異性板的簡化方法。
　　(2)研究典型船舶結構加筋板中的結構聲

3、傳遞規(guī)律,應用波分析法推導了加筋多轉角結構的位移和振動能量傳遞表達式,并通過數值計算研究了各種參數對結構聲傳遞的影響。從數值計算結果可見,板厚和轉角級數為影響振動衰減的主要因素,板長、轉角形式、板厚比和加強筋為次要因素,轉角角度在快速預報中可以忽略不計。在此基礎上,本文提出一個典型船舶結構中振動衰減的快速預報公式,并通過船舶艙段的縮尺模型實驗對其進行驗證。
　　(3)結合理論分析及數值計算研究了雙層殼振動能量傳遞特性,并提出將聲橋

4、簡化為梁的方法。該方法可以減少自由度,提高計算效率。此外,還利用數值計算分析了聲橋等效剛度及阻尼層對雙層殼結構結構聲傳遞規(guī)律的影響。
　　(4)基于波動法建立了船舶艙段結構的振動微分方程,引入無量綱系數并利用等效損失因子和楊氏模量導出了阻尼與阻振質量共同作用下結構中振動彎曲入射波的能量透射和反射效率,以及質點的振動位移場及能量密度的分布情況。在此基礎上,利用數值計算對各種布置阻振質量和阻尼的降振方案進行了研究,并做了綜合全面的比較