大型船舶空气尾流场特性的综合分析

大型船舶空气尾流场对飞机海上降落安全有重要的影响,研究空气尾流场特性对保障飞机安全、大型船舶海上活动有重要的意义。本文分别从数值模拟和实验2种角度综合分析大型船舶空气尾流场特性。研究中根据实际情况将甲板风风向风速差异分为9种工况条件,结果表明:甲板风风向角为-7°时空气尾流场气流扰动相对最弱,对飞机海上降落影响最小;上层建筑后部气流扰动对空气尾流场有明显的影响,而这是以往研究中忽略的因素。研究发现飞机海上降落所经过的下滑道气流场中存在气流转换区和下沉气流显著区,是飞机海上安全降落及空气尾流场防治中需重点关注的区域。     

船用甲板起重机噪声分析及控制措施

文章以船舶噪声要求日趋严格为背景,通过梳理船用甲板起重机噪声规范和标准要求,指出未来船用甲板起重机将受到规范或标准限制。在此基础上,以电动液压船用甲板起重机为目标,分析其机械和液压噪声来源。最后结合相关噪声控制原则和实施途径,提出了船用甲板起重机噪声控制措施。     

航态对大型船舶甲板气流场的影响

在船舶气流场的研究中,对气流场涡量的研究尚不充分。针对目前尚缺乏大型船舶甲板气流场总体评估方法的现状,提出气流场涡量及涡量离散度的评估方法,并基于纳维—斯托克斯方程及FLUENT软件对大型船舶甲板气流场进行数值计算,选取气流场若干横截面,计算各截面涡量,进而得到甲板气流场涡量总体情况,对比分析大型船舶在不同横倾角度下气流场分布情况及涡量、涡量离散度的变化,综合评估大型船舶甲板飞机起降、其他甲板作业情况以及大型船舶的总体性能。     

船舶上层建筑舱室噪声灰色预测

本文基于灰色系统理论,以5618箱集装箱船为母型船,利用灰关联分析法,分别确定了影响船舶上层建筑甲板平均噪声和各甲板舱室噪声的主要因素;采用非等间隔GM(1,1)建模的方法,分别建立上层建筑甲板平均噪声模型和各甲板舱室相对于甲板平均噪声的差值的模型,通过将两个模型的预测值求和来求得最终的上层建筑舱室噪声预测值.应用此模型对4100箱集装箱船上层建筑舱室噪声进行了预测,预测结果表明,用灰色预测方法对复杂的船舶上层建筑舱室的噪声进行预测是可行的,不仅能考虑多个因素的影响,而且具有样本少、预测快、精度较高等优点,尤其是在船舶开发设计的初期,较其它方法具有明显的优越性.     

为什么新式船舶的船首都做成向前倾斜?

新式船舶都采用倾斜式船首,不仅外形大方,而且由于甲板向前伸出,所以既能增加甲板面积,又能减少船舶航行时海浪打上甲板的程度。如果船首与其他船舶或水上建筑物相撞,遭到损坏的也只是在水上部     

某半潜驳甲板载荷结构分析

半潜驳作为一种特殊的工程船,主要在码头建设过程中用来装运和沉浮大型混凝土沉箱或大型钢结构等,对其甲板上的载荷结构进行分析对甲板结构设计至关重要。以某装载特种装备的6000吨级半潜驳为研究对象,对其甲板载荷结构进行分析。由于该半潜驳在原有承载大型沉箱结构的基础上增加了装载特种装备的需求,因此需计算分析2种装载条件下甲板载荷的要求,并对甲板结构进行优化,从而降低建造成本,提高经济效益。     

船壳防护新装置——水下声波发生器

美国南卡罗来纳的一家公司最近发明了一种水下声波发生器,用以保护船舶甲板的水下部份。其主要设备为:装在驾驶台上的一只振荡器和装在甲板内壁的音频转换器。工作步骤如下:振荡器发生一个单一     

验船师手记

近期,在对船舶进行定期检验时发现空气管头问题凸显。空气管头由于长期暴露在甲板上的室外环境中,加之长期遭受剧烈的横摇时被海浪和压载水冲刷极易出现缺陷,希望各位验船师引起注意。以下列出几点安全提示:1、船舶管理人员必须确保有一个船上适用的定期检查和维护空气管头程序。考虑到现实中有些空气     

船舶辐射的空气噪声分析与控制研究

为了研究船舶辐射的空气噪声的分布特点和控制方法,以某LNG FSRU为研究对象,建立船舶辐射的空气噪声分析流程,并开展针对性的降噪设计研究。首先对比了主流船级社近期推出的船舶辐射的空气噪声标准。然后基于统计能量法对目标船的近场辐射空气噪声进行数值分析,并与实测结果进行对比,验证数值分析结果的可靠性;最后,开展与船舶有一定距离点的辐射空气噪声预报,结合辐射空气噪声的要求识别主导噪声源,开展有针对性的降噪设计,使其满足辐射空气噪声控制要求。论文所建立的船舶辐射的空气噪声的预报及控制流程,可为后续民用船舶的设计提供技术参考。     

货物垂直传送装置

本发明是关于从直升飞机向船舶甲板传送脆弱货物而不太可能受损的装置。值得注意的是,当船舶纵摇时,货物容易与船舶甲板猛烈相撞,而以最小的实际相对加速度将货物降落在船舶甲板上是重要的。根据本发明,适用于有相对垂向运动(此相对垂向运动无法预测但受限制)上下两站之间垂直或大体垂直传送货物的装置,     

以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性探讨

采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法,对SUBOFF潜艇模型的一个舱段在考虑不同声反射边界条件下的水下辐射噪声进行了数值计算,并讨论了以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性。分析结果表明,不同声反射边界条件下辐射噪声的指向性比较一致,但不同边界条件下辐射噪声的最大声压级误差较大,声反射边界条件对舱段模型辐射噪声的影响不可以简单忽略,为对不同潜艇结构进行噪声估算提供了参考。     

水下扁平阻抗结构衍射声场建模与计算

运用一致性几何衍射理论对水下扁平阻抗结构的衍射声场计算进行了理论建模与分析,并通过数值仿真讨论分析了水下扁平结构衍射声场分布与不同衍射类型、收发方式、结构表面阻抗特性、入射声波性质等几何特性和声学特性间的影响关系.其中,首次考虑了尖端衍射贡献影响,并重点分析了尖端衍射和结构表面阻抗特性在不同条件下对总的衍射声场作用规律和影响程度等.最后为验证上述理论模型和计算方法的正确性和可靠性,还与水下钢板散射声场分布实验测试结果进行了对比分析.研究结果表明:(1)考虑尖端衍射贡献影响使得上述模型更加完整,计算精度得到有效提高,且尖端衍射影响程度与入射声波频率、收发张角、结构表面阻抗特性以及声源、接收场点和结构的空间相对几何位置等因素有关;(2)结构两侧表面阻抗特性的影响规律和程度存在差异.其中,面向声源一侧的结构表面复反射系数幅值和背向声源一侧结构表面的复反射系数相角对结构衍射声场分布强度的影响尤为明显.这些对水下目标强度估计、自由场材料声学测试和衍射效应抑制技术研究等具有理论指导意义和工程应用价值.     

夹芯复合材料在潜艇声隐身结构中的应用及其相关技术研究

潜艇的声隐身问题一直是研究的热点，各种新的声学材料和结构不断涌现。首先对复合材料在潜艇声隐身结构中的应用情况进行了分析，对其材料、结构形式、作用效果等方面进行了详细阐述，提出了夹芯吸声复合材料作为水下声隐身结构的发展趋势。然后利用数值计算的方法，对夹芯复合材料的声学性能进行了分析，得到了夹芯复合材料各层材料参数，如厚度、声特性阻抗和损耗等对声学性能的影响规律。最后，评估了典型局部结构壳板应用夹芯复合材料后的力学性能和声隐身性能。结果表明，潜艇非耐压结构的壳板采用夹芯复合材料可以满足结构的力学要求，与钢结构相比声隐身能力得到提高。     

随机面激励的非规则声腔自噪声计算方法研究

舰船声呐罩以及舱室、车厢等常见的非规则声腔受湍流边界层脉动压力随机面激励产生的水(气)动力噪声,已经或将成为声呐自噪声和舱室噪声的主要成因。文中以一个非规则形状的三维声腔为例,考虑声腔结构振动与内外声场的耦合,采用虚拟膜技术和集成模态法以及功率谱密度概念,建立了声腔受湍流边界层脉动压力随机面激励的自噪声计算模型和方法。数值计算分析表明:虚拟膜技术和集成模态法可用于舰船声呐罩以及列车和汽车车厢等非规则声腔自噪声计算的声学建模,预报声腔内部水动力噪声或气动力噪声的低中频分量,具有数值方法能够模拟复杂形状声腔和解析方法相应的声振耦合方程维数少的优点。     

Measurement and computation of the acoustic field in a cavitation tunnel

Sound pressure distribution around a monotone sound source was measured inside a marine propeller cavitation tunnel and compared with the calculated result by a two-dimensional boundary element method. The measured sound pressure distribution showed some peaks due to the reflection effect of the tunnel test section boundary. As the frequency increased, the sound pressure distribution became more complicated, showing more peaks. The tunnel reverberant effect should be taken into account when the noise data measured in the tunnel are converted into full-scale values. In the boundary element method calculation, the boundary condition at the acrylic observation window of the tunnel was examined in detail. The calculated sound pressure distribution pattern in the tunnel transverse section agreed well with the measured distribution when a reasonable boundary condition was adopted. The boundary element method is an effective method for theoretically predicting the acoustic field inside the cavitation tunnel if the precise boundary condition is adopted.     

水下双层圆柱壳全频段声振特性研究

为研究水下双层圆柱壳结构全频段声振特性,基于VA-ONE建立了FE-BEM混合法、FE-SEA混合法及SEA法3种不同的计算模型,进行了不同辐射介质中辐射声功率及外壳振速的计算,并进一步研究了内外壳及肋板厚度、约束条件、激励位置及层间流体对双层圆柱壳声辐射特性的影响;基于FE-BEM混合法研究了圆柱壳结构的声散射特性;研究了肋板在结构振动能量传递中的作用,提出了2种阻尼肋板的减振降噪方案并进行相关仿真分析.结果表明:重流体能够抑制结构的振动,但由于重流体声阻抗较大,结构的辐射声功率变大;结构声散射曲线在某些频率处出现峰值,且峰值频率与结构自身的固有特性有关;阻尼肋板能得到较好的减振降噪效果,工程上建议使用金属聚氨酯阻尼肋板.     

车客渡船舱室噪声预报与控制

针对新设计的100 m级海峡车客渡船开展舱室噪声预报和控制研究。使用统计能量分析（SEA）软件VA One预报所有舱室的噪声,由经验公式得到喷水激励、主辅机、泵体和风机等设备的结构噪声和空气噪声,并加载间接式通风空调口振动的实测值。采用特性分析的方法讨论结构噪声和空气噪声的传播方式,结果表明,结构噪声比空气噪声传播得更远。分析不同舱室的主要噪声来源,发现船舶下层结构,即艏楼甲板以下舱室的噪声主要来自机舱内,而上层建筑舱室的主要噪声则间接来自通风空调口。对于噪声超标的舱室,采取敷设阻尼材料和吸声材料以及加装消声器的减振降噪措施。研究表明,统计能量法适用于船舶设计阶段的噪声预报和声学优化计算,所得数据可为今后100 m级实船设计提供参考依据。     

一种识别声源噪声辐射区域的方法

针对大型结构体的声辐射问题,提出了一种利用声辐射模态识别声源表面的噪声辐射区域的方法。分析了各阶声辐射模态对声源的辐射声功率的贡献量,找出了对远场辐射声功率贡献最大的几个主要的声辐射模态,然后利用这几个主要的声辐射模态重建声源表面法向振速,通过声源表面法向振速的重建结果实现了声源表面噪声辐射区域的识别。通过对平板声源在几种不同频率下的噪声辐射区域的仿真分析验证了文中方法的正确性。该文方法对于确定特定频率下声源表面的噪声辐射区域,从而进一步进行辐射噪声控制具有积极的意义。     

具有内部甲板的环肋柱壳振动和声学试验分析

对具有内部甲板的环肋柱壳模型进行振动和声辐射试验。先将测量的壳体固有频率和振型与有限元计算值做对比,然后将测量的辐射声压值与理论计算值进行对比,证明了实验的正确性和准确性。结果表明,具有内部平台甲板的模型的振型更加丰富,并且甲板的有无使得模型的固有频率和振型差别都较大,增加内部甲板后激励壳体产生的辐射声压值比激励甲板的要大。     

水下均匀材料层的反射特性和对比试验

采用传递矩阵方法,推导给出水下单层非弹性均匀材料层和弹性均匀材料层的声反射、透射系数公式。设计并进行不同厚度钢板和玻璃钢板的声反射特性的对比实验。理论计算结果和实验结果符合,在水中钢板表现出绝对刚性的声学特性,而玻璃钢板由于特性阻抗小于钢板并且较厚,反射特性具有明显的振荡特性。