基于统计能量分析的船舶舱室噪声研究

基于统计能量分析方法,探究了损耗因子对舱室噪声的影响,并基于实船损耗因子开展了船舶舱室噪声研究。基于统计能量分析方法,建立多舱段典型船舶结构模型,分别施加不同类型的激励载荷,计算并分析了损耗因子对舱室噪声仿真计算结果的影响;针对某船舶进行舱室噪声预报分析,并与实船舱室噪声测试结果比对,验证了舱室噪声预报方法的准确性。在此基础上,通过舱室噪声分布和舱室噪声主导分量分析,探究了船舱室噪声的分布规律,给出船舶噪声控制措施。研究表明,损耗因子对噪声预报结果影响较大,实船测试损耗因子对舱室噪声预报具有重要影响;不同类型设备对舱室噪声影响差异较大,需根据实际情况采用不同的噪声防护措施。     

物联网环境下船舶舱室噪声的快速预报系统设计

传统船舶舱室噪声预报系统能够适用在部分船舶的舱室内,但无法连接物联网设备,并且反馈速度较慢。为此设计物联网环境下船舶舱室噪声的快速预报系统。优化预报系统硬件反馈形式,缩短硬件反馈流程的路径,增设噪声辐射传递网络,保证传递的流畅程度;确定舰船结构振动传递特性,计算船舶舱室噪声传递结构参数,使用物联网连接控制界面对噪音进行分析预报,实现船舶舱室噪声快速预报系统设计。实验数据表明,设计的预报系统能够在物联网环境下,完成快速准确的噪音传递预报。     

舰船舱室噪声综合预报及声学优化设计

应用统计能量分析方法分析某船典型舱段舱室噪声,从船舶舱室噪声的传递途径入手,找到船舶舱室噪声主导传递途径、主导分量,开展典型舱室噪声综合预报,探索船舶典型舱室振动噪声的优化设计方案,在此基础上,提出典型舱室噪声的减振降噪措施。     

基于统计能量法的船舶舱室噪声预报方法研究

自2014年7月1日起,欧盟及国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)提出的新噪声标准正式生效,新噪声标准对船舶设计、建造带来了许多限制。针对新标准,江南造船(集团)有限责任公司对基于统计能量分析(Statistical Energy Analysis,SEA)方法预报噪声的基本理论及预报流程进行研究。噪声预报基本原理部分,主要介绍子系统间纯功率流平衡方程及系统的动力响应;预报流程部分,以某型在建船舶为研究对象,建立舱室声学模型,收集整理噪声源数据,计算分析各舱室的噪声水平,结合新标准对结果进行评价,确定需要采取防噪措施的舱室,分析噪声超标原因并提出解决方案,以确保船舶满足舱室噪声新标准的要求,提高船舶未来的竞争力。     

超大型集装箱船的舱室噪声预报与测试

以2万箱级超大型集装箱船为研究对象,在船舶设计阶段,应用统计能量分析方法进行舱室噪声预报,重点讨论声学模型的建立与噪声源的设置。船舶建造完成后,利用专业噪声测量设备开展海上噪声测试,测试结果满足MSC.337(91)《船上噪声等级规则》的舱室噪声标准要求。将预报结果与测试结果进行对比,分析引起误差的原因。文中研究方法和结论对同类型船舶噪声预报与测试具有一定的参考价值。     

船舶舱室噪声前期经验预报方法

按照噪声源、传递路径以及目标舱室的顺序依次分析计算提出一种船舶舱室噪声经验预报方法。该方法把设备产生的结构噪声和空气噪声按各自传播路径分别求解,最后在目标舱室结合统计房间声学合成总声压级。该方法可以在设计初期仅有总布置图的情况下进行噪声预报,不需要详细的结构、轮机以及舾装等图纸。通过计算某客货船的典型舱室声压级并和试航实测数据进行比较,验证了该方法的工程实用价值。     

基于SEA的海洋平台典型舱室噪声预报及设备优化布置研究

基于统计能量法,利用VAONE软件对海洋平台典型舱室结构在分体空调室外机空气噪声作用下的舱室噪声进行预报。在保证结构尺寸与载荷大小的前提下,改变分体空调室外机出风口朝向、对比分析舱室噪声,得出分体空调室外机出风口朝向会对舱室噪声产生较大影响。该研究对船舶与海洋工程舱室噪声预报及设备布置方面具有一定的参考价值。     

统计能量法在船舶舱室噪声预报中的应用

详细介绍了统计能量法并结合某船模型以统计能量法进行舱室噪声预报及改进设计研究。在某段舱室内分别以加减震器与不加减震器2种工况下噪声的计算结果与统计能量法得出的计算结果进行分析对比,充分验证了统计能量法的预报可行性,得出结论:统计能量分析法可以有效地预报船舶舱室的高频噪声,可以对局部设计的更改和局部减震装置的施加进行有效的仿真,适用设计阶段船舶舱室噪声的预报和结构声学优化计算。本文所得数据也可为今后船舶设计开发提供相关参考依据。     

船舶舱室噪声的工程预报方法

基于“噪声源—传递路径—接受点”的系统分析法提出一套简化的船舶舱室噪声工程预报方法,沿空气声和结构声两条路径计算噪声能量的传递和衰减,再结合房间常数计算接收点的舱室噪声声压级。将该方法应用于某小艇舱室噪声预报实例,计算得出的A计权声压级与实测值误差小于3dB,验证了该方法的有效性。     

基于统计能量分析法的船舶噪声预报与控制

随着《船上噪声等级规则》MSC.377(91)的实施,如何合理地降低船舶的噪声水平成为船舶设计过程中需要考虑的重要问题。船舶舱室的噪声预测方法研究也日益受到设计单位以及船厂的关注和重视,通过基于统计能量法对某散货船舱室进行初期的噪声预报;介绍了船体模型的建立以及简化方法,船舶噪声激励源的筛选以及计算,舱室舾装材料的添加和参数设定,并对船舶的结构噪声和空气噪声源的传播途径进行全面的分析,对预测噪声超标的舱室实施多种降噪方案,并分别模拟计算舱室的噪声值,为船舶建造过程中采用合适的降噪方案提供参考。实船建造后,通过后期实测值与预测值的对比和分析,对如何更好地实施降噪提出适当的建议。     

长甲板室端部应力集中分析及优选设计研究

针对长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处的应力集中问题,采用结构有限元数值分析方法,探讨在空间布置受到限制的条件下,应力集中交界处圆弧型肘板臂长、圆弧半径等参数变化对应力分布和大小的影响,并得到降低应力集中系数的圆弧型肘板参数的最佳值。文中根据研究结果,对某艘实船的长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处圆弧型肘板进行优选设计,有效地降低了该处的应力集中水平。     

活动甲板室锁紧系统的设计与结构强度分析

针对使用气动减振装置的活动甲板室,提出一种航行锁紧系统的设计,用于大风浪或者航行状态下将活动甲板室与主船体进行刚性连接。结合一条使用该航行锁紧系统的大型自航绞吸挖泥船,阐述该锁紧系统的结构形式和工作方式等内容,并且对该系统各组成结构所承受的载荷进行分析,基于此对相应结构的强度进行有限元分析,证明该系统结构强度可以满足设计要求。研究结果对采用类似方法将甲板室与主船体进行连接的船舶设计工作具有一定参考价值,也为一些船型的开发提供新的思路。     

9400TEU集装箱船上层建筑整体吊装技术研究

为了进一步实现壳舾涂完整性造船,本文根据9400TEU集装箱船上层建筑结构及舾装特点,结合相关设备设施条件,采用有限元计算分析该型船舶上层建筑整体吊装的可行性,结果表明通过一定的加强方案,以及对某些舾装件安装阶段的控制,可以实现上层建筑的整体吊装。     

基于LSTM的舰船运动姿态短期预测

舰船的六自由度运动状态形成复杂的非线性过程,运动姿态会受到耦合作用、不定周期、噪声信号以及混沌特性等因素的干扰,因此很难得到精确的预测结果.为了提升舰船运动姿态的预测精度,利用舰船时间序列的特点,建立了基于长短期记忆单元(LSTM)模型,对其进行了舰船姿态预测仿真,将结果与时间序列分析法的结果进行对比.实例分析表明:基于LSTM模型的预测方法具有精确度高、易实现的特点.这为舰船运动短期预测提供了一个新的思路和方法.     

Free and forced vibration analyses of ship structures using the finite element method

With increases in ship size and speed, shipboard vibration becomes a significant concern in the design and construction of vessels. Excessive ship vibration is to be avoided for passenger comfort and crew habitability. In addition to the undesired effects on humans, excessive ship vibration may result in the fatigue failure of local structural members or malfunctioning of machinery and equipment. The propeller induces fluctuating pressure on the surface of the hull, which induces vibration in the hull structure. These pressure pulses acting on the ship hull surface above the propeller are the predominant factor for vibrations of ship structures are taken as excitation forces for forced vibration analysis. Ship structures are complex and may be analyzed after idealization of the structure. Several simplifying assumptions are made in the finite element idealization of the hull structure. In this study, a three-dimensional finite element model representing the entire ship hull, including the deckhouse and machinery propulsion system, has been developed using solid modeling software for local and global vibration analyses. Vibration analyses have been conducted under two conditions: free–free (dry) and in-water (wet). The wet analysis has been implemented using acoustic elements. The total damping associated with overall ship hull structure vibration has been considered as a combination of the several damping components. As a result of the global ship free vibration analysis, global natural frequencies and mode shapes have been determined. Moreover, the responses of local ship structures have been determined as a result of the propeller-induced forced vibration analysis.     

豪华邮船洗衣房噪声源测量与舱室噪声分析

为研究豪华邮船噪声控制技术，需对豪华邮船振动噪声源进行全面的分析。以豪华邮船主洗衣房噪声源为例，使用扫描声强法确定其声功率，将设备声功率作为统计能量分析的输入，预报豪华邮船洗衣房及其相邻舱室的噪声，评估洗衣房噪声源对舱室噪声水平的影响程度，同时研究邮船内装材料对洗衣房噪声的控制作用。豪华邮船洗衣房噪声源对主洗衣房影响较大，且典型邮船内装材料可显著降低洗衣房舱室噪声。上述研究内容可为后续豪华邮船各类处所稳态噪声源的测量分析提供参考。     

舰船辐射噪声的非线性和确定性检验

为提取舰船目标辐射噪声非线性和混沌特征,实现对舰船目标的自动识别,首先需要对舰船辐射噪声时进行非线性检验和确定性检验。运用替代数据方法,选择合理的检验统计量,根据实验数据与替代数据之间峭度和自相关两个量的差异性,分析得出舰船辐射噪声信号有非线性成分。另外,对舰船辐射噪声时间序列作相空间重构,根据递归图中出现规则图案,定性分析出舰船辐射噪声信号具有确定性成分存在。该结论为下一步提取舰船辐射噪声非线性混沌特征奠定了理论基础。     

基于智能融合的船舶交通流预测系统

船舶交通流量预测的研究为水道的规划、设计和船舶通航管理提供基础性依据。将智能融合算法应用于船舶交通流量预测系统,较好地解决了现有船舶预测算法中存在的预测精度不高,依赖于经验等不足。以长江江阴大桥2007年船舶流量观测数据为例进行分析,实验结果表明,融合预测能够对多个数据源进行预测,并可以减缓单种预测方法单独预测的不确定性,从而增加了预测的准确性和整个预测系统的鲁棒性。     

基于混和法的齿轮箱基座动力学特性全频域计算

统计能量法(SEA)在航空航天和船舶领域进行动力学环境预报方面有着广泛应用,适用于大型、复杂结构与高频率激励环境.但该方法在计算中低频振动噪声时,由于众多子系统动力特性差异,动力响应计算将产生很大误差,出现SEA失效问题.近年来出现的FE-SEA混合模型方法可有效解决这一问题,并能实现大型复杂结构的全频域一体化建模,在统一平台上进行低频、中频和高频计算及结果输出,简化建模和不同软件下模型转换,是非常适用于工程的一种方法.本研究探索采用具有上述功能的VA One软件进行舰艇基座全频域混和法动力学预报,这是国内外的首次探索,具有重要学术与工程价值.