船舶結(jié)構(gòu)振動傳遞規(guī)律的工程預(yù)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(jī)設(shè)備規(guī)模和數(shù)量不斷增大,結(jié)構(gòu)聲源強(qiáng)度也隨之增強(qiáng),如何降低船舶艙室振動和噪聲,抑制結(jié)構(gòu)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(guān)注,已成為造船界的焦點問題之一。過強(qiáng)的振動不僅會導(dǎo)致船舶結(jié)構(gòu)的疲勞破壞,影響船內(nèi)各種儀器、設(shè)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(jù),采用數(shù)值計算和實驗驗證相結(jié)合的方法研究了轉(zhuǎn)

2、角結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)聲抑制作用,并在此基礎(chǔ)上開展結(jié)構(gòu)聲在船舶艙室中傳遞的預(yù)報及其在雙層殼船舶結(jié)構(gòu)中傳遞衰減規(guī)律的研究。此外,還提出了阻振質(zhì)量和阻尼相結(jié)合的方法,提出了一經(jīng)濟(jì)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(dǎo)了有限長板簡單轉(zhuǎn)角和多轉(zhuǎn)角模型的質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)加筋板中的結(jié)構(gòu)聲

3、傳遞規(guī)律,應(yīng)用波分析法推導(dǎo)了加筋多轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的位移和振動能量傳遞表達(dá)式,并通過數(shù)值計算研究了各種參數(shù)對結(jié)構(gòu)聲傳遞的影響。從數(shù)值計算結(jié)果可見,板厚和轉(zhuǎn)角級數(shù)為影響振動衰減的主要因素,板長、轉(zhuǎn)角形式、板厚比和加強(qiáng)筋為次要因素,轉(zhuǎn)角角度在快速預(yù)報中可以忽略不計。在此基礎(chǔ)上,本文提出一個典型船舶結(jié)構(gòu)中振動衰減的快速預(yù)報公式,并通過船舶艙段的縮尺模型實驗對其進(jìn)行驗證。
　　(3)結(jié)合理論分析及數(shù)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(shù)值計算分析了聲橋等效剛度及阻尼層對雙層殼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)聲傳遞規(guī)律的影響。
　　(4)基于波動法建立了船舶艙段結(jié)構(gòu)的振動微分方程,引入無量綱系數(shù)并利用等效損失因子和楊氏模量導(dǎo)出了阻尼與阻振質(zhì)量共同作用下結(jié)構(gòu)中振動彎曲入射波的能量透射和反射效率,以及質(zhì)點的振動位移場及能量密度的分布情況。在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)值計算對各種布置阻振質(zhì)量和阻尼的降振方案進(jìn)行了研究,并做了綜合全面的比較