鋼鋁混合結(jié)構(gòu)高速船聲振傳遞分析與控制研究.pdf

1、船舶振動(dòng)噪聲問(wèn)題一直受到人們的重視,尤其是高速船的振動(dòng)噪聲問(wèn)題,其振動(dòng)噪聲水平比一般的貨船要求更高。振動(dòng)噪聲問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響旅客和船員的舒適性,對(duì)其身心健康有一定的危害性,同時(shí)還會(huì)影響船上儀器設(shè)備的正常工作,甚至可能會(huì)危害船舶的結(jié)構(gòu)安全。實(shí)踐證明,在船舶建造完工之后再采取各種減振降噪措施,通常情況下只能局部解決問(wèn)題,而且會(huì)大大增加船舶建造成本。如果在船舶設(shè)計(jì)階段對(duì)船舶振動(dòng)噪聲特性進(jìn)行研究及預(yù)報(bào),提出相應(yīng)的聲學(xué)設(shè)計(jì)的方案,這樣對(duì)改善高速客船

2、的聲學(xué)性能具有重要意義,同時(shí)也能縮短造船周期,節(jié)約成本。很多高速客船在建造的時(shí)候,為了減輕重量,提高航速等,采用鋼鋁混合結(jié)構(gòu),即主船體采用鋼質(zhì),上層建筑采用鋁質(zhì)。鋼鋁混合結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)船舶結(jié)構(gòu),其聲學(xué)性能具有自身的特點(diǎn)。本文以此為研究對(duì)象,就以下方面內(nèi)容展開(kāi)了研究。
　　首先研究加筋鋁板、加筋鋼板的隔聲特性。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)能量分析方法,推導(dǎo)出加筋板聲傳輸函數(shù),采用VAOne中SEA模塊對(duì)加筋鋁板和加筋鋼板聲傳輸損失進(jìn)行了研究,建立了加筋

3、板隔聲計(jì)算的通用模型。仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,證明了本文采用的加筋板聲傳輸計(jì)算模型來(lái)研究其隔聲特性的有效性。在此基礎(chǔ)上還分析相關(guān)參數(shù)對(duì)加筋鋁板聲傳輸?shù)挠绊?。這對(duì)船舶加筋板的隔聲設(shè)計(jì)提供了一定參考,尤其對(duì)鋁合金上層建筑艙壁和隔聲護(hù)板的聲學(xué)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。采用波動(dòng)理論對(duì)彈性波在線形和L形鋼鋁混合連接的傳播規(guī)律進(jìn)行理論分析,并利用matlab對(duì)傳播參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,計(jì)算的結(jié)果符合相關(guān)的科學(xué)規(guī)律以及與前人的研究結(jié)論相一致,研究得到鋼鋁

4、混合結(jié)構(gòu)連接彈性波傳遞的規(guī)律與勻質(zhì)接頭有較大差異性。在此基礎(chǔ)上提出了一些增大振動(dòng)彈性波傳遞損失的措施和建議。在振動(dòng)控制方面主要采用模態(tài)法和有限元方法對(duì)阻尼被動(dòng)控制優(yōu)化展開(kāi)研究。比較阻尼連續(xù)敷設(shè)和間斷敷設(shè)的減振效果,分析了阻尼的敷設(shè)位置和厚度等參數(shù)對(duì)振動(dòng)響應(yīng)的影響,提出了優(yōu)化方法,得到了相應(yīng)優(yōu)化目標(biāo)下阻尼敷設(shè)的最佳位置和最佳厚度。在艙室噪聲控制方面,首先分析了在聲波傳遞路徑上敷設(shè)自由阻尼和約束阻尼對(duì)船舶艙室噪聲的影響,對(duì)三種常見(jiàn)的復(fù)合吸聲