摘 要

随着舒适性要求的提高，人们对船舶舱室振动噪声的要求越来越高。船舶振动噪声影响舱室内工作人员的舒适性，容易造成工作人员的疲劳，同时影响舱室内精密仪表的可靠性，引起疲劳损坏，也容易引起船体结构的疲劳损坏，缩短其使用寿命。噪声作为客船舒适性的一个衡量的准则，在客船的总体评价中起着十分重要的作用。因此，通过计算预报和控制客船的噪声对客船的设计有着重要的实用价值。

本文采用的噪声预报方法是统计能量法（SEA），运用软件VA One 对一个钢铝混合结构的小型客船进行了全船典型舱室的噪声预报和分析，通过修改船上的内装和绝缘材料设置和增加降噪措施对不满足噪声要求的舱室进行降噪处理，使最后的预报结果达到了设定的要求。本文主要工作如下：

（1）根据图纸资料，运用VA One软件建立客船SEA模型，根据文献合理选取各种计算参数，对客船主要舱室噪声进行了预报。

（2）对计算结果不符合要求舱室的噪声源和传播路径进行了分析，针对噪声传播的特点，对不符合要求的舱室采取了相应的降噪措施，使船舶舱室噪声满足了要求。

关键词：小型客船；统计能量法；噪声预报；降噪措施

Abstract

With the improvement of comfort requirements, people's requirements for ship cabin vibration and noise are getting higher and higher. The vibration and noise of ships affect comfort of the staff in the cabin and cause fatigue of the crew. On the other hand, they affect precision of instruments in the cabin.noise plays a very important role in the overall evaluation of passenger ships. Therefore, the ability to achieve passenger ship related noise requirements has important implications for the design of passenger ships and the development of the passenger ship industry.

The noise forecasting method adopted in this paper is the statistical energy method (SEA).The software VA One has performed noise prediction and analysis of typical cabins of a small passenger ship with a steel-aluminum hybrid structure and modified the setting and increase of the interior and insulation materials on the ship. The noise reduction measures reduce noise in cabins that do not meet the noise requirements, so that the final forecast results meet the set requirements. The main work of this paper is as follows:

(1)Build SEA model of a passenger ship with the VA One software,select the internal loss factor, and use the empirical formula to perform the analysis and calculation.

(2)The noise sources and propagation paths that do not meet the requirements of the calculation results are analyzed. According to the characteristics of noise transmission, corresponding noise reduction measures are taken for cabins that do not meet the requirements, so that the noise of cabins meets the requirements.

Key Words：small passenger ship; statistical energy analysis; noise prediction; noise control measures

目 录

摘 要 II

目 录 IV

第1章 绪论 1

1.1立题背景及意义 1

1.2船舶噪声预报国内外研究现状 1

1.2.1船舶噪声预报的方法介绍 2

1.2.1.1经验公式法 2

1.2.1.2有限元法 2

1.2.1.3统计能量法 2

1.2.2国外研究现状 2

1.2.3 国内研究现状 3

1.3本文主要内容 3

1.4本章小结 4

第2章 统计能量法船舶噪声分析原理 5

2.1统计能量分析法（SEA)的概念 5

2.2 统计能量法的基本理论 5

2.2.1统计能量法的基本假设 5

2.2.2 统计能量分析法的相关公式 6

2.2.2.1 功率流平衡方程的建立 6

2.2.2.2 系统的平均响应方程 7

2.3 统计能量法中的参数确定 7

2.3.1 模态密度的计算公式 8

2.3.1.1 梁的模态密度 8

2.3.1.2 二维平板的模态密度 8

2.3.1.3 三维声腔的模态密度 8

2.3.2 内损耗因子 9

2.3.3 耦合损耗因子 9

2.4 船舶噪声原理 10

2.4.1 噪声的定义 10

2.4.1.1 声压级 10

2.4.1.2 声功率级 10

2.4.1.3 噪音的相减和叠加 10

2.4.2 小型沿海客船上噪声的传播途径 11

2.5本章小结 11

第3章 小型沿海客船的模型建立和噪声预报 13

3.1 小型沿海客船的噪声预报流程 13

3.2小型沿海客船的相关资料 13

3.3 建立SEA模型 14

3.3.1 统计材料 14

3.3.2 SEA模型的建立 16

3.3.3 SEA模型中的参数确定 18

3.3.3.1 损耗因子的确定 18

3.3.3.2 模态数确定分析频率 19

3.3.4 小型沿海客船主要激励源的确定 19

3.3.4.1 柴油机噪声激励估算 19

3.3.4.2 发电机噪声激励估算 21

3.3.4.3 螺旋桨噪声激励估算 22

3.4 小型沿海客船的噪声预报 23

3.4.1 本船的原方案降噪处理 23

3.4.2 小型沿海客船噪声预报 24

3.5 本章小结 29

第4章 本船的降噪处理 30

4.1噪声控制的含义 30

4.2噪声控制的一般措施 30

4.2.1结构噪声控制 30

4.2.2吸声 31

4.2.2.1 吸声材料 31

4.2.3隔声 31

4.2.3.1 单层隔声结构 31

4.2.4消声 32

4.2.5隔振 32

4.2.6阻尼敷料 32

4.2.6.1阻尼敷料的声学特性 33

4.3 对本船进行的降噪处理 33

4.3.1本船机舱的隔声措施 33

4.3.1.1降噪处理结果 34

4.3.2结构噪声和空气噪声影响效果的分析 37

4.3.3结构噪声的降噪处理 42

4.3.3.1在水线以下船体喷减震漆 42

4.3.3.2加强舱室舱壁和地板减振 44

4.4 本章小结 50

参考文献 51

致 谢 52

第1章 绪论

1.1立题背景及意义

船舶正常运营时，由于发动机等激励源的作用会产生噪声并对周围结构产生不利影响。近几十年来，人们为了追寻船舶的快速性，不仅结构质量等方面向着轻量发展，中高速柴油机的应用也变得开始广泛，船舶的振动和一些噪声情况越来越明显，船舶噪声的一些相关问题备受关注。噪声会在多个方面在对人体形成危害，不仅体现在会损伤听觉系统，还体现在会对其它非听觉系统的危害，最初的损伤是以生理性的形式表现出来的，但是经过一定的时间的累积后，就会向病理性转变。同时，船舶工作环境中的各类噪音对工作交流带来很大影响，可能造成信息沟通的阻塞，不但降低了工作效率，还极易形成事故隐患。

本文研究的是小型沿海客船舱室噪声预报与降噪技术，近年来，对于客船，船东在任务书通常会加入各舱室噪音的详细规定，尤其是客舱的噪声分贝值。为保证船舶的船员和客人有令人放松且安静的舱室情况，在设计的时候，应该要预报每个舱室的噪声，为在预报之后的降噪措施提供思路。船舶的噪声源主要有：主辅机、螺旋桨、减速箱、通风机、泵、空调机、海浪等。就本文所有研究的小型沿海客船来说，主辅机和螺旋桨是主要的噪声源。这些噪声源产生的噪声主要是通过两种方式进行传播，空气噪声和结构噪声。空气噪声通过空气振动和板振动之间的相互转换进行传递，结构噪声则是沿着船体结构进行传递的，舱室的噪声是由各种不同的噪声源叠加得出的。