第二章船舶辐射噪声及计算方法.pptxVIP

水下振动噪声及控制技术

2017年8月;坐过船吗？

你对噪声的感觉是什么？

除了噪声，坐船最厌烦的是什么？;船舶噪声由其自身设备工作时以及外界风浪等拍击船体时发出的不同频率和不同强度的声音无规律地组合而成。

它包括：

存在于舱室部位的空气噪声、

存在于船体结构中的结构噪声、

存在于船体周围水介质中的噪声（水声）。;船舶噪声的主要来源及计算方法;按噪声的起源不同，船舶噪声主要可分为三类。

(1)空气动力噪声：

船用主机、辅机的排气系统、通风机、空压机系统等产生的噪声，一般称为空气噪声。

(2)机械性噪声：

如主机、辅机的气阀机构、活塞连杆等在摩擦、冲击等交变应力的作用下产生的噪声，一般称为固体噪声或结构噪声。

(3)电磁性噪声：

如船上的发电机组、变电器、配电板等产生的噪声。

电磁噪声难以治理。

;船舶舱室噪声的噪声源具体分为螺旋桨噪声、船舶机械噪声和结构噪声。

（1）螺旋桨的噪声

螺旋桨是船舶的一个主要噪声源，它可以引起船体振动而导致噪声，也可以直接产生噪声。

旋转噪声是由于螺旋桨周期地击水所引起，它的频谱是不连续的，它能使船体形成100Hz以内的低频噪声和振动。

（1）桨轴振动；

（2）桨叶激水；

（3）桨叶颤振；

（4）空化；

;螺旋桨直接产生的噪声有空泡噪声和谐鸣声。

空泡噪声是螺旋桨水下噪声的主要成份。

频率成分实际上不随转速而变，并主要取决于桨叶结构和尺寸。

空泡引起的桨叶振动噪声，具有明显的音频特性，其频率一般在400Hz～1kHz之间，而强度可能达到100dB。;（2）船舶机械的噪声

当螺旋桨不发生空泡时，机械噪声基本上决定了船舶的噪声级。

船上的各种机械设备如内燃机、柴油发电机、通风机、减速齿轮、压气机、泵等都是机械噪声源。

;因为机舱内是主机、柴油发电机、变速传动装置和高速柴油发动机等许多强噪声机器集中的地方，而且噪声频率很高，特别难受。

因此，通常将机舱视为一个声源，它与螺旋桨噪声组成船舶最大的噪声源。;（3）船体结构的噪声

波浪对船体的拍击，除了引起船体振动外，也??起结构与其它部件的噪声。

这些噪声的频率从几十赫兹到几千赫兹，但这种噪声的声级随着频率升高而降低，所以只有在低频段内才有意义。

船体总振动的固有频率，除高谐调外，一般都在听不见的次声范围，但船体的周期性变形使壳板，木质盖板与其他附件之间产生摩擦，是船体发出各种轧轧声以及一些部件的碰击声。

船：100m；

一个波长；

频率：15Hz

; 图1船上的主要振动源及其沿船体结构传播的途径

1---内燃机；2---推力轴承；3---螺旋桨；4---通风机；5---通风系统管路中的空气和噪声；6---内燃机排气系统管路中气流和噪声；7---有舱室噪声引起的振动的位置；8---振源；9---泵。;船舶的主要噪声源是主机和螺旋桨，

主机和螺旋桨激起的船体振动，

在大多数情况下其频率在可听频率范围以下，

上层建筑舱室中主机和螺旋桨产生的噪声主要也是次声，可听频率范围内的噪声通常是由主机和螺旋桨传来的低频激振引起的非线性效应造成的，

也就是说这些周期性的低频激振力使壳板，

木质盖板与其它附件之间产生摩擦、挤压，使船体发出各种轧轧声以及一些部件的碰击声。

非线性;

根据激励的物理性质可以分为初级结构噪声和次级结构噪声

初级结构噪声是机械的支承连接件和非支承连接件传递的动力激发的结构振动，这种振动在结构中以波动形式传播，并且由诸如列板、舱壁、板格等结构。

次级结构噪声是由机械空气噪声而引起列板、舱壁、板路等结构中的结构振动，其声级大小与结构的惯性、刚性、阻尼，以及空气噪声级等有关。;安装在上层建筑舱室内附近的高噪声机械对居住舱室中的噪声级大小也有很大影响，甚至会成为舱室中的主要噪声源。试验表明，舱室中的空调装置全负荷工作时，舱室中的噪声要比本底噪声（空调装置不工作时）高3dB-10dB。;采用功率谱分析的方法对舱室噪声进行频域分析，描述噪声信号中谐波分量的能量按频率的统计分布。通过对某174000t散装货船的实船测量得到的噪声时域信号，进行变换、处理后可以得到典型的舱室噪声功率谱。;174000t散装货船上层建筑舱室中能量比较大的噪声成分主要集中在可听频率范围以下，

该船的上层建筑舱室声波的总能量中次声波的能量占主要成分，可听声的能量所占比例比较小。

噪声功率谱中能量比较大的噪声成分的频率与主机产生的噪声频率以及螺旋桨的轴频、叶频以及其高阶谐波的频率是大致对应的。

船舶舱室噪声的主要噪声源是主机和螺旋桨。（苏联东芝事件）;研究表明次声对船上工作人员的生理、心理健康以及工作效率都会产生不良影响。

此外，次声波频率低，波长较长，传播过