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高速船舱室噪声的统计能量分析与降噪优化研究
| 论文题名： | 高速船舱室噪声的统计能量分析与降噪优化研究 |
| 关键词： | 高速船;噪声预报;统计能量分析法;舱室设计 |
| 摘要： | 随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，作为水上高速客运、公务巡逻和娱乐工具的高速船，在当今社会快节奏运作中越来越受到人们的青睐，已经成为当今世界上主要发展船型之一。然而高速船的振动和噪声问题较其他船型要突出，需要设计者从设计阶段就开始着手声学设计。本文研究了统计能量分析法(SEA)在预报高速船舱室噪声中的应用及SEA法在机舱区域阻尼布置的优化设计中的应用。研究的主要内容如下： (1)在声振分析软件VA One平台下，探讨了SEA模型的建模方式对高速船舱室噪声预报精度的影响，并在此基础上对高速船舱室噪声进行了预报。首先通过两种不同的建模方式(考虑加筋和不考虑加筋)分析了在不考虑噪声控制措施(NCT)时结构声的传播和能量的流动规律，然后分析了支柱对结构声传播的影响，最后考虑NCT对高速船舱室噪声进行了预报和分析。通过分析发现，在建立SEA模型对船舶进行噪声预报时，应该考虑加筋、NCT及支柱以提高预报精度。在考虑上述因素后，得到六个舱室的噪声预报值和实测值的A计权平均绝对误差(x-±s/√n)为：0.4±0.8 dB。 (2)在SEA框架下，对机舱声腔系统的总能量关于机舱底板子系统阻尼损耗因子的一阶灵敏度进行了分析，用MATLAB编制了SEA计算程序进行数值仿真。结果表明，在ηi=0.02附近灵敏度值有一个陡峭的变化趋势；ηi在0.02-0.1之间时灵敏度变化减缓；当ηi大于0.1时，灵敏度值几乎保持不变。这说明当板子系统的阻尼损耗因子从0增加到0.1时，对声腔的平均能量有较明显的影响。但是，当阻尼值继续增加时，影响已经不显著。这给实际施工中阻尼层厚度的设计提供了参考。 (3)基于MATLAB对声振分析软件VA One作了优化功能的二次开发，优化算法采用了序列二次规划法。阐述了VA One中对约束阻尼(比如T54/T60)的处理方式，并利用二次开发的程序对机舱区域的约束阻尼(T54/T60)进行了厚度和位置的优化分析，当厚度比为X=(0.97521.16530.93091.36541.4128)时，约束层厚度为Hc=(4.85125.99184.58547.19247.4768)，此时会议室和驾驶室的噪声水平满足了规范的要求，同时阻尼涂料T54/T60的质量也最轻，为619.054kg。 |
| 作者： | 范明伟 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 吴卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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