船舶结构振动噪声分析及其进展
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述摘要：船舶轮机产生的振动噪声对环境产生了一定的影响，其产生的振动噪声在一定程度上破坏了生态环境。
为了加强船舶轮机振动噪声的控制和维护生态环境，就需要采取一些列的隔振降噪措施。
关键词：船舶轮机；振动噪声；控制在船舶的运行过程中，轮机起到了重要的作用，为船舶的运行提供了充足的动力来源，而由于船舶的体积较大，重量较重，使其具有的负担往往较高，在轮机运行过程中，就会出现振动噪声的现象，不仅仅对环境造成了一定的污染，同时，产生的噪音对人们的身体健康也会造成一定的影响。
因此，在当前阶段中，加强对船舶轮机振动噪声控制进行研究，减少船舶在运行中产生的振动噪音具有重要的经济意义与社会意义。
一、船舶轮机振动带来的危害1.船舶轮机振动不利于人的身体健康，传播震动会产生巨大的噪音，人们通过船舶进行出行时，船舶结构通过振动所产生的噪音会对人们带来巨大的负面影响，假使船舶振动越大，那么它所产生的噪音亦会加大，最终导致乘坐者的听力削减，更严重时，也会导致心血管疾病的发生以及神经系统的衰落，同样乘坐者在噪音的环境之下更是无法进行充分的休息，最终导致生理上产生不良的反应，严重者，可能还会诱发心脏病。
对于驾驶人员来说，长期的噪音也会不利于他们的驾驶，会使得他们很容易出现疲劳的现象，在对自身带来巨大的危害同时，也可能由于疲劳驾驶，导致一系列安全事故的发生。
2.船舶轮机振动影响船舶正常的使用寿命，船舶结构上的振动会对该结构带来一系列的损害，对于机械设备所带来的磨损也是十分巨大的，严重时甚至可能会出现船体裂缝这一巨大的损害事故，最终严重影响着船舶在海洋上航行的安全。
其中，在船舶的所有振动结构当中，扭转振动带来的危害是最大的，由于扭转振动所产生的一系列的还是事故也是最多的，为此，当前专家们研究最多的也是扭转振动。
同时，当发生扭转振动时，普通情况之下，船上一般不会产生由于振动所带来的不适感，因此，这一振动形式也是我们经常所忽略的，但一旦忽略之后，通常会伴随着重大的海洋事故的发生。
船舶振动和噪音
高速船的振动与噪声掌握时间：2007-6-8引言随着社会经济的进展，人们生活水平的提高，在当今社会的快节奏运动中，作为水上高速运输的高速船愈来愈受到人们的重视，己成为当今世界上主要进展船型之一.改革开放为进展我们国家高速水上客运供应了良好的机遇，随着国民经济的进展和国内外贸易往来的增长，以及旅游业的兴起和进展，近一二十年来，高速船在我们国家得到了快速的进展.与此同时，高速船的振动与噪声掌握也日益受到用船、造船和船检等部门的关注和重视.1高速船振动特点目前各种类型的高速船，除了各自的水动力性能外，从船体强度和振动角度，其共同特点是对船体的重量要求极严，刚度相对较弱.船舶航行时的阻力大致与船舶排水量成正比，故对于高速船来说，要提高航速最有效的方法之一是减轻船舶自重，掌握自重是高速船设计成败的关键之一.当主机、设施等重量难以再较大幅度减轻后，减轻船体结构自重就成了设计的重点.除了按法律规范外，常采纳理论方法设计，在满意强度的条件下尽可能削减板材和骨架的尺度，因而其船体刚度相对常规船型要弱.高速船的另一共同特点是因主机功率大，且皆为高速机，机电设施又相对较多，因而作为船舶振动的主要激振源——柴油机和螺旋桨，其激励幅值要较常规船大得多，且激励频率又较高。
刚度弱、激励大、频率高，造成高速船的船体振动较常规船更为突出.不仅影响旅客的舒适性和船员的工作效率，而且由于高速船舱体构件尺寸小，板薄，振动幅值大，频率高，较常规船舶更易在应力过大部位产生疲惫破坏，从而影响结构强度和航行平安.以往船舶振动的讨论集中于军用舰艇及排水型常规民船，要将其成果直接用于高速船还有肯定距离.例如船舶设计时的振动预报，防止船舶产生船体低阶总振动共振，这是船舶设计时振动掌握的一个重要手段.由于高速船一般主尺度较小，简洁造成不会引起船体总振动的错觉，实则不然.如单体钢质高速客船，由于船体线型瘦削，LQ较大，仍旧会激起船体总振动.某60客位单体钢质高速船，实船激振试验测得其船体垂向弯曲振动固有频率为1阶7.81Hz,2阶12.79Hz,3阶24.9Hz,该船主机额定转速为1744r∕min,齿轮箱减速比为2.077.因而在主机转速1620Mnin时，沿船长各测点测得由轴频激励激起的船体2阶三节点振形，且共振幅值较大.实测振形腹点处船底板动应力最大峰值σmax=20.63N∕mm2,已接近许用应力.但高速船由于主机转速高，因而激励频率高，以我们对若干艘高速船的振动计算表明，一般不会产生船体低阶总振动共振.如船长20〜35m的单体钢质高速船，计算所得的二节点1阶和三节点2阶船体垂向弯曲振动固有频率一般均小于12Hz,而最低激励频率——轴频激励频率在额定转速时都常大于14Hz.因而即使在常用转速下，也不会发生1阶共振，发生2阶共振的机率也不多，实船测试也证明了这一点.但发生船体高阶（如3阶）总振动的可能性是存在的.故对高速船振动预报有意义的是2阶和3阶固有频率.而目前工程上常用的迁移矩阵法和一维有限元法，计算所得的总振动垂向弯曲1阶固有频率精度较高，3阶计算误差就较大.这是由于高阶振动季节点距离缩短，梁横截面发生翘曲，剪切变形影响增大，基于梁理论的迁移矩阵法及一维有限元法其高阶固有频率计算误差自然增大.计及流固耦合的三维有限元法计算精度可大大提高，但由于计算预备工作量大，筋计算机的容量高，耗机时多，计算费用高等特点，难以在一般工程设计中应用.故寻求既能提高船体高阶固有频率的计算精度，又计算便利能满意不同设计阶段工程需要的有用计算方法，对高速船设计与振动掌握来说就特别必需.此外，相对于总振动，高速船局部振动较为突出，局部振动共振的机会也增多，除了一般内河船常见的底板共振外，我们在实船测试曾发觉尾舱船底板架共振，某舰则发生整个尾悬体结构共振.质量较大的局部结构振动还可能和高阶总振动耦合.故供应便利有效的精确计及舷外水影响的高速船局部振动计算程序，对高速船振动掌握也是必需的.由于高速船一般主尺度均较小，目前国内都为中、短途客船，其客舱均毗邻激励源.为满意旅客乘坐的舒适性，提高客运的负载率，应讨论针对性的减振措施.噪声是振动的挛生姐妹，由于振动激励幅值大，频率高，加上高速船主尺度小，客舱往往毗邻机舱,故高速船的舱室噪声较常规船大得多，且主要成分为低频结构声，这均为多艘实船舱室噪声测试所证明.由于船舶尺度及自重的约束，一些常用的噪声掌握措施在高速船上的应用也受到了限制，同样应讨论针对高速船的噪声掌握措施.2振动掌握高速船的防振、减振方法其基本原理与常规船型是一样的，即转变结构的固有频率或激励频率以避开共振；削减激励的幅值与削减激励的传递，以降低强迫振动的程度；及增加结构刚度和阻尼，以降低响应。
关于船舶减振降噪的原理与措施
关于船舶减振降噪的原理与措施关于船舶减振降噪的原理与措施段世忠(黑龙江省航道局)摘要:船舶噪音的污染源主要是由于船舶的动力装置及其它辅助装置自身振动及吸排气引起的,并提出了传播的的途径及应采取的措施来减振降噪.关键词:船舶;噪音;控制方法一,船舶噪音源1.空气动力噪音1.1由主机空气流动产生的噪音.如果进气管直径为0.35m,则其平均流速可达64m/8,再考虑到各缸的进气必然存在间断性和不均匀性,于是在进气管中会出现空气动力噪音并向四周传播,形成空气动力噪音场.1.2排气产生的噪音.主要有排气压力脉动噪音,气流通过气阀等处发生的涡流声,边界层气流扰动发生的噪音和排气出口喷流噪音.在多缸柴油机排气噪声的频谱分析中,低频处有一明显的噪声峰值,即低频噪声.这时由于柴油机每一缸气阀开启时,缸内燃气突然高速喷出,气流冲击到排气阀后面的气体上,使其产生压力巨变而形成压力波,从而激发噪声,由于各缸排气阀是在指定的相位上周期性运行,因而这是一种周期性的噪声.另外排气系统中气体的共振是在主机与烟囱之间的排气管中形成的强烈压力脉动,除了引起涡轮鼓风机和排气管系统的振动外,还可以在船舶烟囱附近产生振动.1.3来自增压器气流的噪音.对废气涡轮增压器来讲,空气与压气机叶片之间的相对速度很大,在叶片附近必然会出现大量涡流,在形成强烈而尖厉的空气动力噪音的同时,激励叶片振动而发出噪音.2.柴油机的噪音柴油机主要是由于气动,机械两方面产生的噪声.燃烧过程中气体在气缸中产生声驻波,声压起伏通过换气过程等直接辐射并通过气缸壁以结构声形式传播和辐射.燃烧过程中冲击波激励的机械振动通过活塞,连杆,曲柄轴传到柴油机构架上,并由曲轴箱,壳体等向外辐射声能.低速柴油机(转速低于每分钟200转)的噪声主要是从柴油机的上表面,增压器和换气系统附近向外辐射的,其频率主要随机器的转速和燃烧周期而定,中速柴油机(转速每分钟300～750转)的噪声通常高于低速柴油机.主要噪声级出现在中频段,这是燃烧过程压力增长速率大的缘故.阀门盖,检修门,曲轴箱侧壁等处最响.低频段的扩展与气缸中最大压力有关,而高频段的噪声则是由气缸中压力脉动引起的,这种机器的增压器系统产生高频段噪声,高速柴油机(转速每分钟超过800转)的低频段噪声级较低.这种机器具有高的燃烧压力和急剧燃烧的特点,所以机器的转动部件,摆动部件和阀门机构等发出强噪声,齿轮啮合的噪声频率决定于齿数乘转速.电机槽极的噪声频率决定于轴速乘上定子极数.燃汽轮机的噪声频率决定于轴转速乘上叶片数.泵在工作时,管路中由于压力脉动产生流体动力噪声.柴油机的配气机构之间,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间,喷油器的针阀和针阀体之间,活塞裙部和缸套之间等都会产生金属撞击和摩擦噪音.各种机械在工作时除直接向周围辐射噪声外,还通过各自的基座将机器的振动传递给船壳,引起船壳的构架和壳板振动.这些结构振动形成结构声,在船体中传播并向周围媒质(空气,水)辐射噪声.3.辅助机械噪音辅助机械包括各种舱室机械如水泵,油泵,风机,锅炉等;甲板机械如货物装卸设备,锚绞设备以及各种挖泥机等工作机构等锅炉噪音主要在燃烧室附近较明显,自然通风时空气卷入火焰及可燃物小团粒随机爆裂;人工通风时通风机是主要的噪音源.液压系统的噪音,可来自液体动力引起的冲击力,脉动,气穴声和机械振动及管道,油箱的共鸣声等.4.螺旋桨噪音主要有旋转噪声和空化噪声(当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力以下时,产生汽泡,汽泡上升后破裂).旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力(其频率主要决定于桨轴转速乘桨叶数,常称为叶频) 和螺旋桨的机械不平衡引起的干扰力(其频率为桨轴转速,常称为轴频)所产生的噪声.螺旋桨出现空化现象以后,船舶水下噪声主要决定于螺旋桨噪声.出现空化时的航速称为临界航速.空化噪声具有连续谱的特征,空化噪声特性与桨叶片形状,桨叶面积,叶距分布等因素有关.在一定转速下,随着螺旋桨叶片旋转产生的涡旋的频率与桨叶固有频率相近时,产生桨鸣,螺旋桨噪音的强度较主辅机噪声的强度要弱,影响范围也主要限于尾部舱室.5.船体振动的噪音船体振动的噪音是由主辅机及螺旋桨的扰动和各种机械及波浪的冲击引起的振动而产生.辅助机械一般功率较小,噪声的强度相对说来也较低. 但是,如果泵和风机等设备安装在临近驾驶室或客舱附近而不采取防噪措施,也容易造成严重的噪声干扰.6.水动力噪声主要是由于高速海流的不规则起伏作用于船体,激起船体的局部振动并向周围媒质(空气,水)辐射的噪声.此外,还有船下附着的空气泡撞击声呐导流罩,湍流中变化的压力引起壳板振动所辐射的噪声(声呐导流罩内的噪声一部分就是因此产生的)等等.7.金属撞击和摩擦噪声柴油机的配气机构之问,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间等等,产生的噪声属于高频域,当活塞或气阀间隙偏大时,噪声会达到很高的程度.二,船舶噪音的控制船舶噪声的防护,必须在船舶设计时就应加以考虑,因为在使用后,采取减噪措施就会受到限制,首先是使用噪声小的主机,辅机和螺旋桨,其次是合理进行船舶舱室的布置.(一)机舱噪音控制机舱是船舶动力装置的集中地,主辅机等各种机器设备发出的噪声经久不息.在大型低速柴油机为主机的机舱里,其噪声主要是空气噪声:中速柴油机为主机的机舱,其噪声由强度相当的空气噪声和结构噪声混成;以高速柴油机为主机的机舱里,则主要是结构噪声.因此必须结合实际情况来减噪.1.增加机座的尺寸和刚性从理论上讲当机座的刚度足够大时,可以使机座的振动趋向于零;增加机座的尺寸则可以降低振动的幅度;当然还要服从于实际布置和经济性的需要.2.采用弹性支撑和连接弹性支撑一般是采用隔振器,有橡胶隔振器和金属隔振器等形式.橡胶隔振器是价格便宜,不易塑性变形,但缺点是高温下易老化及弹性变差.金属隔振器是抗水耐油,高温下不变形就是价格较贵.弹性连接一般采用弹性联轴器,允许有一定的轴向和径向位移及一定的角偏差.3.敷设阻尼材料4.要根据机型分析确定噪音来源,测定噪音大小.机舱中平均噪音数值大小可以测量出来,关于测量点的选择要求是:根据机器的尺寸,将测量点置于机器周围2—3个高度点,并且距机器表面大约lm,在机器左右两侧每个高度上的测量点数必须等于气缸数的一半5.二冲程柴油机普遍采用定压增压方式,在气缸废气出口和增压器之间安装一个大大的废气总管,若其安装位置适当(比如靠近声源),则其会具备消音器的作用,尤其是减弱低频的废气噪音.(二)居住舱室噪音控制在一般情况下,对居住舱室产生影响的几乎全部来自机舱的结构传播噪音.因此,隔音措施是解决居住舱室减噪的主要办法,即切断与有噪音源舱室结构体的联系,如采取浮筑结构,在承重楼板与地面之间夹一弹性垫层并把上下两层完全隔开,不使地面层与任何基层结构(包括墙体)有刚性连接._49..一。
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述随着船舶工业的迅速发展，船舶轮机振动噪声控制成为了一个备受关注的话题。
船舶轮机振动噪声不仅会影响到船舶的航行安全和舒适度，还会对船员的健康造成影响，对船舶轮机振动噪声控制进行综述是十分必要的。
一、船舶轮机振动噪声的来源1. 发动机振动：船舶的发动机是船舶轮机振动噪声的主要来源之一。
发动机在工作时会产生大量的振动，这些振动会通过船体传播到周围环境中，形成噪声。
2. 螺旋桨和推进系统振动：船舶的螺旋桨和推进系统也是产生振动噪声的重要来源。
螺旋桨在旋转时会产生大量的振动，推进系统的运转也会引起船体的振动，这些振动都会转化为噪声。
3. 船体结构振动：船体结构的振动也会直接导致船舶振动噪声的产生。
船体结构的振动会受到船舶运行时的水动力和气动力的影响，从而产生不同频率和振幅的振动噪声。
船舶轮机振动噪声的存在会对船舶和船员造成严重的危害，主要表现在以下几个方面：1. 影响船舶的航行安全：船舶轮机振动噪声会影响船舶结构的稳定性和航行性能，从而对船舶的航行安全造成影响。
2. 影响船员的健康：长期暴露在船舶轮机振动噪声环境下会对船员的健康造成损害，容易导致听力下降、神经系统疾病等健康问题。
3. 影响船舶设备的寿命：船舶轮机振动噪声会对船舶设备和机械造成损坏，降低船舶设备的使用寿命，增加维护成本。
1. 发动机和设备的优化设计：通过对船舶发动机和相关设备的优化设计，可以减少振动和噪声的产生。
比如在发动机的结构设计中采用减振措施，在螺旋桨和推进系统的设计中采用减噪技术等。
2. 振动隔离和吸声措施：采用振动隔离和吸声措施可以有效减少船舶轮机振动噪声的传播。
比如通过在机舱或船体内部安装减振材料和吸声材料，可以有效隔绝振动和噪声的传播。
3. 声学优化控制技术：利用声学理论和技术手段对船舶轮机振动噪声进行建模和分析，从而找到合适的控制手段和控制策略，对船舶轮机振动噪声进行有效控制。
四、发展趋势预测随着船舶工业技术的不断发展和完善，对于船舶轮机振动噪声控制方面也将会有更多的创新和发展，主要表现在以下几个方面：1. 智能化控制技术：随着智能化技术在船舶领域的不断应用和发展，智能化控制技术也将在船舶轮机振动噪声控制方面得到更广泛的应用。
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述船舶轮机振动噪声控制是船舶设计与运行中一个重要的领域，它涉及到降低船舶内部和外部机械振动、结构振动传递以及振动噪声的技术和方法。
本文对船舶轮机振动噪声控制技术进行综述，包括振动噪声的特点、控制方法与手段以及研究方向等。
一、振动噪声的特点船舶轮机振动噪声有以下特点：1.频率广泛：船舶轮机振动噪声的频率范围很广，从几十Hz到几千Hz都有可能存在的能量。
2.振动噪声的能量高：船舶轮机振动噪声的能量一般较高，对船员和环境造成较大的干扰。
3.振动噪声的传播路径复杂：船舶轮机振动噪声的传播路径受到船体结构的限制，通常通过机械传动、结构传递、液体或气体传递途径到达船舶内外部。
二、振动噪声控制方法与手段船舶轮机振动噪声控制方法主要有以下几种：1.结构振动控制：通过改变结构中的刚度、质量等因素来减少振动噪声的产生和传递。
2.降噪材料和结构设计：采用具有降噪功能的材料和结构设计，可以吸收、隔离或消散振动噪声的能量。
3.主被动控制：通过在轮机振动噪声源端设置控制装置，改变振动源的激励力或振动特性，来实现噪声控制。
4.隔离措施：通过隔离装置将振动与船舶其他部位隔离开来，减少振动噪声的传递。
5.声学处理：通过声学处理方法，如降噪间隙、吸声材料等，来减少机舱内或船体内的振动噪声。
三、研究方向目前，船舶轮机振动噪声控制研究还存在一些挑战和亟待解决的问题：1.振动噪声的源头识别与建模：需要对船舶轮机振动噪声的源头进行准确的识别和建模，以便选取合适的控制方法与手段。
2.智能化噪声控制：利用智能控制技术，通过反馈控制或模型预测控制实现船舶轮机振动噪声的主动控制。
3.船舶舱室设计优化：通过优化船舶舱室的结构设计、隔音材料的选择等，来降低船舶轮机振动噪声的传播与辐射。
4.多目标优化控制：综合考虑船舶轮机振动噪声控制的多个指标，如降噪效果、能耗、结构重量等，进行多目标优化控制。
总结：船舶轮机振动噪声是船舶设计与运行中的一个重要问题，需要通过结构振动控制、降噪材料和结构设计、主被动控制、隔离措施、声学处理等方法来进行控制。
船舶通风系统噪声的分析及控制
第20卷 第9期 中 国 水 运 Vol.20 No.9 2020年 9月 China Water Transport September 2020收稿日期：2020-03-28作者简介：宋 宏（1982-），女，沪东中华造船集团有限公司工程师。
船舶通风系统噪声的分析及控制宋 宏（沪东中华造船（集团）有限公司 轮机室，上海 200129）摘 要：船舶噪声属于污染的一种。
噪声会对人体、周围环境会产生一定程度的危害。
文章主要论述船舶噪声产生的影响、船舶噪声的传播方式、船舶通风系统噪声的治理与控制办法。
关键词：船舶通风噪声；影响；目的；治理方法中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）09-0064-02一、噪声产生的影响船舶的动力机械和辅助机械在运行时发出的令人不舒适的声音。
船舶噪声关系到行船的安全，例如船桥上噪声级过高会影响指挥，声呐导流罩内噪声过高会严重影响声呐设备的正常工作，并干扰声呐对水下目标（暗礁、沉船、潜艇等）的探测。
二、通风系统噪声控制的目的1．提供船员一个安全的工作环境，便于他们语言交流、听见各种报警声、以及使得在控制室、驾驶室、值班处所的人员，有一个良好的环境来保持头脑清醒，和执行各种操作。
2．避免船员因过大噪声而导致听力损失。
3．提供船员良好的休息环境，保证一定的舒适性。
三、船上噪声的传播方式船上的噪声传播最主要的传播方式是通过周围的空气传播和船体的结构传播。
噪声能够引发周围空气的振动，周围空气振动后会经过船舶的设备、甲板、装饰板、天花板、舱壁板、顺着船舶的结构围井，、百叶窗、舱口盖、风栅、鹅颈头、菌形通风筒，防火回风栅等进行传播。
噪声也能通过各种与产生噪声的设备相连接的物件进行传递振动，如设备的基座等。
振动产生后会引发噪声同时而生。
四、船舶空调通风系统噪声治理方法 1．传递途径控制传递途径中的控制中我们可以通过增加吸声材料，隔声材料，隔振设计等方对噪声进行简单，并有效的传播控制。
船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究
船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究随着船舶技术的不断发展和航运业的迅速壮大，船舶噪声问题越来越受到关注。
船舶机械设备的运动和运转都会产生噪声，严重影响人员的身心健康，船舶的正常运行和船员的生产、生活等各种活动。
针对船舶机械设备噪声问题，本文对其噪声特性进行了研究，并提出了一些有效的控制方案。
一、船舶机械设备噪声的特性船舶机械设备的噪声可分为空气振动噪声和结构辐射噪声两种。
船舶机械设备噪声的频率范围主要在20 Hz~20 kHz之间，其中低频区占主导地位。
这是由于船舶的机舱空间相对较小，在低频区域，振动传递的路径较长，波长较长，振动能量更为集中，导致噪声强度较大。
船舶机械设备噪声的声压级受到许多因素的影响，主要有：工作状态、工作周期、振动幅度、振频、振动传递途径、机舱结构、绝缘材料等。
同时，不同类型的机械设备产生的噪声特性也不同。
例如：柴油发电机组的噪声主要是低频振动噪声；螺旋桨的噪声主要是水下辐射噪声。
船舶机械设备噪声控制方案的基础是对噪声的产生机理进行深入分析，理解各种振动途径和传递路径，并采取相应措施。
目前，船舶机械设备噪声的控制方案主要有以下几种：1.降噪隔振技术隔振设备的安装可将船舶机械设备噪声途径分离，避免振动能量在船体上传递。
此外，加装一定厚度的隔音材料也可有效吸收机械设备产生的噪声，使船舶室内噪声水平降低。
2.噪声吸收材料噪声吸收材料可吸收低频和中频噪声能量，从而减少噪声的辐射。
该技术广泛用于控制船舶发动机室和机舱内部的噪声，达到舒适和安全的环境要求。
3.增加隔音罩隔音罩是一种利用吸声材料包裹住机械设备进行隔音的保护罩。
该控制方案适用于噪声源较小且位置固定的设备，如船用压缩机。
4.优化机舱结构改进机舱结构可以有效减少噪声的产生和辐射，例如改进反射板、悬吊装置等。
此外，优化机舱布局和机器设备安装方式，以减少机械设备振动和噪声的传播也是一种有效控制方案。
综上所述，船舶机械设备噪声问题是一个复杂而实际的问题，需要从多个方面综合考虑和控制。
船舶振动噪声控制技术的现状与发展
船舶振动噪声控制技术的现状与发展发布时间：2022-01-20T07:28:35.830Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：邹玉龙[导读] 近年来，随着我国经济发展水平和科学技术水平的逐渐提高，船舶也取得了相对较快的发展，这也为人们日常生活和工作提供了更加便利化的服务。
但是在船舶实际运行时，由于受各种内部因素和外部因素的影响，仍然存在各种各样的振动噪声，本文主要针对船舶振动噪声的控制技术和未来发展状况展开了相应论述和分析。
邹玉龙大连中远海运川崎船舶工程有限公司辽宁省大连市 116052摘要：近年来，随着我国经济发展水平和科学技术水平的逐渐提高，船舶也取得了相对较快的发展，这也为人们日常生活和工作提供了更加便利化的服务。
但是在船舶实际运行时，由于受各种内部因素和外部因素的影响，仍然存在各种各样的振动噪声，本文主要针对船舶振动噪声的控制技术和未来发展状况展开了相应论述和分析。
关键词：船舶；振动噪声；控制技术；未来发展通过研究和调查可以得知，我国船舶业的发展相对迅速的，逐渐成为世界第一造船大国。
因此，在实际造船业发展时，也应该不断加强对船舶安全性和舒适性的重视力度，这样才能真正有效防止船舶在后期运行时出现过多的噪声，真正为人民群众提供更加便利化的服务，本文主要针对船舶振动噪声展开了相应论述和分析，并根据其出现的具体原因提出了相应解决措施，这样才能真正有效促使船舶业在新时期取得突破性的发展。
1船舶噪声的来源及其危害由于船舶的内部结构相对复杂，在后期实际运行时经常会出现噪声源较多的情况，目前航运市场的船舶大部分是柴油机为动力，机舱内的噪声级大，特别是使用高增压、高转速的动力机器的船舶，其噪声级更大。
船舶噪声是长时间存在于船上的，而船体结构长时间的受到噪声影响会出现疲劳和损坏，各种舾装件或者是仪器设备也都会因为噪声而出现性能及运行异常。
同时，通过对船舶振动噪声的研究和调查，由于船舶在实际运行时会因为螺旋桨而引起水动力噪声机械设备，在实际工作时会因为某些元器件撞击振动而出现噪声，这样不能真正有效促使船舶在后期能够正常有序化的运行。
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船舶结构振动噪声分析及其进展
发表时间：
2018-09-10T11:01:56.733Z 来源：《基层建设》2018年第20期 作者： 魏斌 赵正亮
[导读] 摘要：船舶的辐射噪声是影响其隐身性能的主要因素，其由机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三部分叠加而成。
澳龙船艇科技有限公司 广东省中山市 528462
摘要：船舶的辐射噪声是影响其隐身性能的主要因素，其由机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三部分叠加而成。机械噪声为船上机
械设备在运行过程中引起结构的振动，并通过基座和管路传递到船体，引起船体振动而向水下辐射的噪声。船舶在低、中速航行时，机械
噪声将成为主要的辐射噪声。
关键词：船舶结构；振动噪声；进展
引言
船舶在运行过程中使用的运转设备是产生振动与噪声的根源。船舶舱室里的振动噪声会使劳动条件恶化，对船员健康产生不利影响，
给乘客带来诸多不便。因此，国际上船级社和其他机构如美国海岸警备队（
U.S.Coast Guard）都规定其噪声限制，这促使船舶设计师和建
造师采取各种措施去降低船体结构的振动噪声。在船舶领域，以往的实践大都是在已经设计完毕的船舶上采用特殊器材以达到减振降噪的
目的。然而，这种解决问题的办法所需费用较大，如果在一开始就结合声学要求进行结构设计，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更
好的效果。因此在船舶设计阶段就进行结构的振动噪声分析是很有意义的。
1.
噪声及其对人的危害
噪声，一般包含两种含义：就物理学观点讲，噪声就是各种不同频率和声压之声音的无规律组合；就生理学和心理学观点讲，凡是声
级很高，造成对人体的危害，或者声级不高而使人厌烦，干扰人们的休息、睡眠、工作等一切不需要的声音都称为噪声。其危害也是多方
面的：（
1）噪声对语言清晰度的影响：噪声声级越强，语言清晰度就越低。在80dB的噪声环境里人们交谈已经很困难，而90dB的噪声环
境里面则无法交谈。（
2）噪声对人听觉的损伤：最常见的是“听觉疲劳”，即在噪声作用下，使人的听觉灵敏度暂时下降，过后很快就会恢
复。这种现象也称
“暂时性听力损失”。而当听觉长期暴露在强噪声环境中，至使听觉灵敏度下降变成长期的，以后不能再全部恢复，即造
成
“永久性听力损失”。（3）噪声危害人的健康：长期处在噪声作用下会导致中枢神经功能性障碍，表现为植物神经衰弱症侯群；强噪声作
用于中枢神经，往往引起消化不良及食欲不振，从而导致肠胃病；噪声会使交感神经紧张，引起心跳过速、心率不齐、血压升高等症状。
船舶舱室噪声主要对船员生理和心理的影响，如唤醒睡眠、妨碍交谈、打断思路、使人烦恼等。
2.
船舶振动与噪声的控制
对于船舶振动与噪声控制，目前采用数值仿真的方法模拟船舶噪声振动问题主要基于有限元（FEM）、边界元（BEM）和统计能量分
析（
SEA）三种方法。有限元方法是确定性的求解方法，用于低频振动环境的预示，可以得到结构的整体模态参数。与边界元方法结合可
以预示结构的振动以及内外声场的噪声辐射强度。有限元方法虽然在理论上可以在任何频率范围内求解结构的振动和噪声辐射问题，但是
在求解高频问题时，由于波长很小且模态密集，要准确求解需要网格精细程度足够高（通常在一个波长范围内需要
6－10 个单元），因此
模型的规模会变得非常大，求解的时间变得非常的长，反而没有了数值仿真高效的特点。其次，由于结构的高阶模态参数对许多不确定的
原始参数以及许多结构细节非常的敏感，但是结构细节又不太好确定，使得有限元方法求解的精度大打折扣。另外，结构声振分析既存在
振动引起的噪声辐射问题，又存在噪声引起的结构振动问题，传统的有限元方法在解决二者的耦合时比较困难。因此有限元方法通常只是
用于求解低频振动噪声环境的预示。而实际上船舶的振动与噪音的控制是机舱集控室采用刚性安装的轻质五夹板内衬，其噪声插入损失不
超过
20dB（A）。将集控室底甲板作双层约束阻尼处理，并采用具有减振、隔声、吸声综合降噪功能的预制组合板，拼装成一个开口朝下
的箱型整体内衬，通过高阻尼隔振器座落在阻尼地板表层钢板上而不同集控室外廓接触。另外，为了减小外廓辐射声对内衬激励并减缓
“空
腔共鸣
”与“吻合效应”，在外廓的内壁面上遍附一层矿棉毡。这些措施使集控室振动与噪声均得到有效控制，使集控室噪声插入损失达 38dB
（
A），同采用刚性安装轻质内衬的集控室相比，噪声插入损失约提高 19dB（A）。为减小激励幅值与减小激励的传递，除了优选主机及
选择齿轮箱速比时要考虑避免由轴频激励激起船体共振外，在柴油机下设减振垫，这不仅可减小柴油机激励的传递，降低振动响应，也可
减少结构固体声的传递。减振垫的参数应经理论计算，其材质宜采用橡胶，以有利于声绝缘。安装减振垫后，其油、水管路，排气管，对
主机还有轴系，均必须采取弹性连接。
3.
船舶噪声的控制措施
噪声的控制是环境学的一项重要内容，其基本原理与防振、减振措施的基本原理相仿，即噪声源的控制、噪声传播途径的控制以及噪
声防护设备的使用。
3.1
噪声源的控制
按船舶噪声的来源，主要可以从以下三个方面采取相应措施。
（1）螺旋桨产生的噪声控制。螺旋桨发出噪声的主要原因有尾轴的静、动平衡未校准好；螺旋桨运转时产生的乱流以及桨叶通过水流
时的周期性压力变化；空泡时，气泡的发生和破裂形成周期性的爆破音；桨叶上固有振动频率与叶片形成的涡流引起共鸣，形成螺旋桨的
“
唱音”。因此，螺旋桨产生的噪声控制，应重点采用预防的方法来实现。（2）主、辅机产生的噪声控制。控制主、辅机产生的噪声可以合
理选用低噪声设备，从源头上减少船舶的舱室噪声，这也是舱室噪声控制的最有效办法。（
3）通风和空调调节系统噪声控制。通风和空调
调节系统应采用低速、低噪声风机；风机应安装减振器，出风口处应安装消声器，风机出风口管道和舱室中出风口处管道内应安放吸声材
料；风机与刚性风管连接处改用软管过渡或采用软性接头，以降低固体噪声的传播；舱室送风管与空气分配器之间，应同样采用软风管过
渡。
3.2
噪声传播途径的控制以及噪声防护设备的使用
噪声控制最积极有效的办法是从声源上去考虑。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收器位置的选择，增加传播距，隔声吸声和消声等手段入手。
（1）舱室的合理布置。舱室的布置除了要满足常规设计的要求外，还必须从声学角度来考虑。布置的最基本原则是使声学要求高的舱
室离声源舱室尽可能远些。大型船舶可将居住区和机舱分区设置，若机舱和居住区混在一起而无法分离，则机舱四周应设置那些无噪声要
求的舱室，如卫生间、储藏室及通道等。（
2）隔声技术。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一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，它能适用于各种不同环境下的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和理论隔声量外，还与罩内壁材料
的平均吸声系数有着密切关系。（
3）吸声技术。若机舱内声源经过声波的多次反射，其噪声级比同样的声源在露天的噪声级要高十几分
贝。由于机舱内混响声十分严重，特别是多台机组同时工作时尤其如此。因此有必要在机舱内粘贴吸声材料，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。
4.
结束语
随着认识的不断深化和测试手段的日臻完善，人们环保意识的增强，船舶噪声标准将更加严格，因此对船舶噪声的控制提出了更高的
要求。在对船舶噪声控制时还应注意到，在实际中往往受到船舶造价和造船厂技术条件的限制，因此在船舶设计阶段就应考虑船舶噪声控
制的因素，并在船舶建造过程中注意噪声控制设计工艺的实施。
参考文献：
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蔡承德 .船舶噪声预报与统计能量法[ J] .船检科技，2015（1）.
[2]
吴国荣. 声辐射问题的一种新的无限元方法[J]. 船舶力学，2009，13（4）：641-645.