基于舒适性要求的三体科考船振动噪声分析与控制措施研究

【摘要】：随着科技的发展,对于船舶和海洋工程上工作环境的振动噪声要求越来越高,由于过量的振动噪声会影响人员的正常工作和生活,干扰仪器设备的正常运行,严重的会损坏仪器设备、破坏船体结构以及损害人员的健康。所以,载有精密仪器的科考船必须具有满足仪器设备、人员等对于振动噪声要求的工作环境。本文基于三体科考船上人员的居住与工作环境对于振动噪声的舒适性要求,先以样船作为对比分析研究的基础:采用阻尼板材和颗粒阻尼组成的复合阻尼系统,结合局部结构加强等振动噪声管控措施,成功解决了样船螺旋桨叶频引发的舱室共振问题,验证了颗粒阻尼和复合阻尼系统的有效性。然后,对于三体科考船采用数值模拟分析的方法,结合在样船的共振问题成功解决的经验基础上,优化三体科考船上的阻尼材料、吸声材料的布置:采用局部船体结构加强、艉部舵机舱和机舱部分区域以及艏部艏尖舱区域采用阻尼板或阻尼涂料和颗粒阻尼材料等措施,以及在生活和工作区域采用弹性阻尼涂料和弹性阻尼水泥甲板辅料以及浮动地板、吸声绝缘材料,机舱和辅助发电机舱进出风道风口安装吸声装置,主机基座、辅助发电机基座、空压机基座使用阻尼钢等措施,分析和研究了振动噪声对于科考人员居住和工作环境舒适性的影响和解决方法,验证了阻尼涂料、颗粒阻尼、粘弹性颗粒阻尼、吸声装置、阻尼钢等管控措施和工艺方法的有效性,船舶舱室相关区域分析结果数值达到NORSOK标准要求(Norwegian Petroleum Industry Technical Code挪威石油工业技术法规)并优于ISO/IMO标准要求(ISO:International Standards Organization国际标准化组织/IMO:International Maritime Organization国际海事组织)。