螺旋桨船舶振动辐射噪声分析讲解共23页

船舶结构振动噪声分析及其进展王亚妮摘要：船舶事业日新月异的发展，要求有关人员对船舶结构的振动噪声做出深入分析，以最大程度地降低噪声的出现。

由于船舶是一件大型的运输设备，其结构振动噪声的分析要涉及到多方面因素，对这些因素控制的好坏对该项课题的研究有深远意义。

关键词：船舶结构；振动噪声；研究船舶在运行过程中使用的运转设备是产生振动与噪声的根源。

船舶舱室里的振动噪声会使劳动条件恶化，对船员健康产生不利影响，给乘客带来诸多不便。

因此，国际上船级社和其他机构如美国海岸警备队都规定其噪声限制，这促使船舶设计师和建造师采取各种措施去降低船体结构的振动噪声。

在船舶领域，以往的实践大都是在已经设计完毕的船舶上采用特殊器材以达到减振降噪的目的。

然而，这种解决问题的办法所需费用较大，如果在一开始就结合声学要求进行结构设计，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更好的效果。

一、概述1.船体结构辐射噪声的分布规律与结构表面振动速度有密切关系，而结构表面振速的量级与分布，在一定的激励力下，主要取决于结构本身的振动响应特性。

利用模态分析识别结构固有特性，找出主导模态，调开船体结构振动共振频率，可以达到降低噪声的目的。

然而，这种解决问题的办法所需费用较大，如果在一开始就结合声学要求进行结构设计，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更好的效果。

因此在船舶设计阶段就进行结构的振动噪声分析是很有意义的。

2.船舶结构的振动声学分析，对于优化船舶结构的声学设计，具有重要的指导意义。

船舶声学设计的基本原则，就是在船舶设计的最早阶段就考虑声学方面的要求。

而船舶建造型式直接影响船上声学和振动状况，在船舶设计的早期阶段，选择声学上最佳的船舶建造型式是声学设计的最重要阶段。

3.船舶振动过大不但会造成船舶结构的损坏，而且会影响船用设备的正常使用。

为此，必须在船舶设计阶段对船舶结构的局部振动性能和总体振动性能进行预报，以便在结构设计方面采用合理方案和必要的措施。

高速船的振动与噪声掌握时间：2007-6-8引言随着社会经济的进展，人们生活水平的提高，在当今社会的快节奏运动中，作为水上高速运输的高速船愈来愈受到人们的重视，己成为当今世界上主要进展船型之一.改革开放为进展我们国家高速水上客运供应了良好的机遇，随着国民经济的进展和国内外贸易往来的增长，以及旅游业的兴起和进展，近一二十年来，高速船在我们国家得到了快速的进展.与此同时，高速船的振动与噪声掌握也日益受到用船、造船和船检等部门的关注和重视.1高速船振动特点目前各种类型的高速船，除了各自的水动力性能外，从船体强度和振动角度，其共同特点是对船体的重量要求极严，刚度相对较弱.船舶航行时的阻力大致与船舶排水量成正比，故对于高速船来说，要提高航速最有效的方法之一是减轻船舶自重，掌握自重是高速船设计成败的关键之一.当主机、设施等重量难以再较大幅度减轻后，减轻船体结构自重就成了设计的重点.除了按法律规范外，常采纳理论方法设计，在满意强度的条件下尽可能削减板材和骨架的尺度，因而其船体刚度相对常规船型要弱.高速船的另一共同特点是因主机功率大，且皆为高速机，机电设施又相对较多，因而作为船舶振动的主要激振源——柴油机和螺旋桨，其激励幅值要较常规船大得多，且激励频率又较高。

刚度弱、激励大、频率高，造成高速船的船体振动较常规船更为突出.不仅影响旅客的舒适性和船员的工作效率，而且由于高速船舱体构件尺寸小，板薄，振动幅值大，频率高，较常规船舶更易在应力过大部位产生疲惫破坏，从而影响结构强度和航行平安.以往船舶振动的讨论集中于军用舰艇及排水型常规民船，要将其成果直接用于高速船还有肯定距离.例如船舶设计时的振动预报，防止船舶产生船体低阶总振动共振，这是船舶设计时振动掌握的一个重要手段.由于高速船一般主尺度较小，简洁造成不会引起船体总振动的错觉，实则不然.如单体钢质高速客船，由于船体线型瘦削，LQ较大，仍旧会激起船体总振动.某60客位单体钢质高速船，实船激振试验测得其船体垂向弯曲振动固有频率为1阶7.81Hz,2阶12.79Hz,3阶24.9Hz,该船主机额定转速为1744r∕min,齿轮箱减速比为2.077.因而在主机转速1620Mnin时，沿船长各测点测得由轴频激励激起的船体2阶三节点振形，且共振幅值较大.实测振形腹点处船底板动应力最大峰值σmax=20.63N∕mm2,已接近许用应力.但高速船由于主机转速高，因而激励频率高，以我们对若干艘高速船的振动计算表明，一般不会产生船体低阶总振动共振.如船长20〜35m的单体钢质高速船，计算所得的二节点1阶和三节点2阶船体垂向弯曲振动固有频率一般均小于12Hz,而最低激励频率——轴频激励频率在额定转速时都常大于14Hz.因而即使在常用转速下，也不会发生1阶共振，发生2阶共振的机率也不多，实船测试也证明了这一点.但发生船体高阶（如3阶）总振动的可能性是存在的.故对高速船振动预报有意义的是2阶和3阶固有频率.而目前工程上常用的迁移矩阵法和一维有限元法，计算所得的总振动垂向弯曲1阶固有频率精度较高，3阶计算误差就较大.这是由于高阶振动季节点距离缩短，梁横截面发生翘曲，剪切变形影响增大，基于梁理论的迁移矩阵法及一维有限元法其高阶固有频率计算误差自然增大.计及流固耦合的三维有限元法计算精度可大大提高，但由于计算预备工作量大，筋计算机的容量高，耗机时多，计算费用高等特点，难以在一般工程设计中应用.故寻求既能提高船体高阶固有频率的计算精度，又计算便利能满意不同设计阶段工程需要的有用计算方法，对高速船设计与振动掌握来说就特别必需.此外，相对于总振动，高速船局部振动较为突出，局部振动共振的机会也增多，除了一般内河船常见的底板共振外，我们在实船测试曾发觉尾舱船底板架共振，某舰则发生整个尾悬体结构共振.质量较大的局部结构振动还可能和高阶总振动耦合.故供应便利有效的精确计及舷外水影响的高速船局部振动计算程序，对高速船振动掌握也是必需的.由于高速船一般主尺度均较小，目前国内都为中、短途客船，其客舱均毗邻激励源.为满意旅客乘坐的舒适性，提高客运的负载率，应讨论针对性的减振措施.噪声是振动的挛生姐妹，由于振动激励幅值大，频率高，加上高速船主尺度小，客舱往往毗邻机舱,故高速船的舱室噪声较常规船大得多，且主要成分为低频结构声，这均为多艘实船舱室噪声测试所证明.由于船舶尺度及自重的约束，一些常用的噪声掌握措施在高速船上的应用也受到了限制，同样应讨论针对高速船的噪声掌握措施.2振动掌握高速船的防振、减振方法其基本原理与常规船型是一样的，即转变结构的固有频率或激励频率以避开共振；削减激励的幅值与削减激励的传递，以降低强迫振动的程度；及增加结构刚度和阻尼，以降低响应。

船舶噪声与振动控制船舶噪声与振动控制是船舶设计和运行中非常重要的方面。

船舶在海上航行时，会受到各种因素的影响，产生噪声和振动。

这些噪声和振动不仅对船舶的运行效率和安全性产生影响，还会对船员和乘客的舒适度产生影响。

因此，对船舶噪声与振动进行控制是非常必要的。

船舶噪声的来源船舶噪声的来源主要有两个方面，一是船舶的机械设备，二是船舶的流体动力学特性。

机械设备船舶的机械设备包括主机、辅机、发电机、泵等，这些设备在运行过程中会产生噪声。

噪声的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。

此外，设备的冷却系统、排气系统等也会产生噪声。

流体动力学特性船舶在海上航行时，会受到海水的冲击，产生流体动力学噪声。

这种噪声主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。

流体动力学噪声的频率范围较广，可以从几十赫兹到几千赫兹不等。

船舶振动的来源船舶振动的来源主要有两个方面，一是船舶的机械设备，二是船舶的流体动力学特性。

机械设备船舶的机械设备在运行过程中会产生振动。

振动的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。

此外，设备的冷却系统、排气系统等也会产生振动。

流体动力学特性船舶在海上航行时，会受到海水的冲击，产生流体动力学振动。

这种振动主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。

流体动力学振动的频率范围较广，可以从几十赫兹到几千赫兹不等。

船舶噪声与振动的控制方法船舶噪声与振动的控制方法主要有以下几种：隔振降噪隔振降噪是通过隔离船舶机械设备和船体之间的振动传递，降低船舶噪声的方法。

常用的隔振降噪材料有橡胶隔振器、空气隔振器等。

吸声降噪吸声降噪是通过吸收船舶噪声的能量，降低噪声的方法。

常用的吸声材料有吸声泡沫、吸声板等。

隔声降噪隔声降噪是通过隔绝船舶噪声的传播路径，降低噪声的方法。

常用的隔声材料有隔声板、隔声窗等。

减振设计减振设计是通过优化船舶机械设备的设计，减少振动产生的方法。

螺旋桨辐射噪声评估方法螺旋桨辐射噪声评估方法是针对飞机螺旋桨引擎在运行过程中产生的噪声进行评估和控制的一种方法。

螺旋桨引擎是目前常见的飞机动力装置之一，它的运行会产生噪声，给机组和乘客带来不适，同时也会对周围环境造成污染。

因此，螺旋桨辐射噪声评估方法的研究和应用对于提高飞机的安全性和环境友好性具有重要意义。

螺旋桨辐射噪声评估方法主要包括以下几个方面：1.噪声测量与分析：通过在飞机起降、巡航和下降等不同工况下对螺旋桨引擎噪声的实时测量，获取噪声数据。

噪声测量可以采用声学传感器等设备进行，测量主要包括声压级、频率分布、声音谐波和谐波系数等参数，同时也可以进行频谱分析和噪声特征提取。

通过对测量数据的分析，可以获得噪声源的特性和辐射方向。

2.数值模拟与预测：通过数值计算方法，对螺旋桨引擎运行时产生的噪声进行模拟和预测。

数值模拟可以使用计算流体力学（CFD）方法和计算结构动力学（CSD）方法等，对桨叶和空气之间的相互作用进行数值计算，预测噪声的辐射特性。

同时，也可以利用声学传递函数（ATF）和噪声源模型等方法，对噪声的传播路径和辐射范围进行分析。

3.噪声控制技术：基于噪声测量和预测结果，结合航空法规与指导方针，采取相应的噪声控制技术。

噪声控制技术包括结构设计优化、声波吸收材料的应用、振动控制和减振措施等。

通过对引擎及其周围结构的改进和优化，减少振动和噪声的产生，从而达到控制和减少螺旋桨辐射噪声的目的。

4.噪声评价标准与监测体系：制定螺旋桨辐射噪声评价标准和监测体系，对飞机噪声进行评价和监测。

噪声评价标准可以包括国际和国内的相关标准，如ICAO（国际民航组织）和FAA（美国联邦航空局）等的标准要求。

监测体系可以采用实时监测系统，对飞机噪声进行实时监测，以便及时发现和控制噪声问题。

螺旋桨辐射噪声评估方法的研究和应用，可以帮助飞机制造商和使用者更好地理解和控制螺旋桨引擎噪声，减少对人类和环境的影响。

相关技术的发展也将推动飞机噪声控制和环保技术的发展。

船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究随着船舶技术的不断发展和航运业的迅速壮大，船舶噪声问题越来越受到关注。

船舶机械设备的运动和运转都会产生噪声，严重影响人员的身心健康，船舶的正常运行和船员的生产、生活等各种活动。

针对船舶机械设备噪声问题，本文对其噪声特性进行了研究，并提出了一些有效的控制方案。

一、船舶机械设备噪声的特性船舶机械设备的噪声可分为空气振动噪声和结构辐射噪声两种。

船舶机械设备噪声的频率范围主要在20 Hz~20 kHz之间，其中低频区占主导地位。

这是由于船舶的机舱空间相对较小，在低频区域，振动传递的路径较长，波长较长，振动能量更为集中，导致噪声强度较大。

船舶机械设备噪声的声压级受到许多因素的影响，主要有：工作状态、工作周期、振动幅度、振频、振动传递途径、机舱结构、绝缘材料等。

同时，不同类型的机械设备产生的噪声特性也不同。

例如：柴油发电机组的噪声主要是低频振动噪声；螺旋桨的噪声主要是水下辐射噪声。

船舶机械设备噪声控制方案的基础是对噪声的产生机理进行深入分析，理解各种振动途径和传递路径，并采取相应措施。

目前，船舶机械设备噪声的控制方案主要有以下几种：1.降噪隔振技术隔振设备的安装可将船舶机械设备噪声途径分离，避免振动能量在船体上传递。

此外，加装一定厚度的隔音材料也可有效吸收机械设备产生的噪声，使船舶室内噪声水平降低。

2.噪声吸收材料噪声吸收材料可吸收低频和中频噪声能量，从而减少噪声的辐射。

该技术广泛用于控制船舶发动机室和机舱内部的噪声，达到舒适和安全的环境要求。

3.增加隔音罩隔音罩是一种利用吸声材料包裹住机械设备进行隔音的保护罩。

该控制方案适用于噪声源较小且位置固定的设备，如船用压缩机。

4.优化机舱结构改进机舱结构可以有效减少噪声的产生和辐射，例如改进反射板、悬吊装置等。

此外，优化机舱布局和机器设备安装方式，以减少机械设备振动和噪声的传播也是一种有效控制方案。

综上所述，船舶机械设备噪声问题是一个复杂而实际的问题，需要从多个方面综合考虑和控制。

第二章船舶辐射噪声及计算方法船舶辐射噪声是指船舶在运行过程中产生的噪声，主要由发动机、机器设备、涡轮机、推进器以及水动力与气动力的相互作用引起。

船舶辐射噪声对海洋生物生存和水下声纳系统的正常工作都会造成一定的影响，因此对船舶辐射噪声的研究与控制具有重要意义。

船舶辐射噪声的计算方法包括理论计算、试验测量和数值模拟等。

其中，理论计算是通过建立船舶辐射噪声的数学模型，计算船壳振动、流体动力与辐射噪声的关系，从而得到辐射噪声的预测值。

试验测量是利用实际船舶进行噪声测量，通过分析测得的噪声数据，获得船舶辐射噪声的特性参数。

数值模拟则是利用计算机对船舶辐射噪声的产生过程进行模拟，通过对流体动力与结构振动的相互作用进行计算分析，得到辐射噪声的预测结果。

船舶辐射噪声的计算方法需要考虑以下几个方面：2.流体动力：船舶在航行中会产生流体动力，包括湍流、压力波动等，这些流体动力会对船壳产生激励，引起振动。

因此需要对流体动力进行分析，可以利用计算流体力学方法模拟船舶流体动力，计算出激励力。

3.节流噪声：船舶的推进器在工作时会产生节流噪声，即推进器排放水体中的废水形成的压力波。

节流噪声的计算需要考虑推进器的结构和工作参数，可以利用试验测量和数值模拟方法进行计算。

4.水动力与气动力的相互作用：船舶在航行中会受到水流和风力的作用，这些力的作用会对船壳产生激励，引起振动和辐射噪声。

因此需要考虑水动力与气动力的相互作用，并进行相应的计算分析。

总之，船舶辐射噪声的计算方法是通过分析船壳振动、流体动力与辐射噪声的相互作用关系，进行理论计算、试验测量和数值模拟，得到辐射噪声的预测和分析结果。

这些方法可以用于船舶噪声控制的设计和优化，从而减少船舶对海洋生物和水下声纳系统的影响。

螺旋桨∕轴系激励下圆柱壳结构低频辐射噪声模式圆柱壳结构是一种常见的机械结构，用于承载各种载荷和杆件连接。

然而，在某些情况下，圆柱壳结构会产生噪音并对周围环境造成干扰，因此需要对其噪音特性进行分析。

圆柱壳结构在运动中会受到螺旋桨或轴系激励，这种激励会导致结构产生振动并产生噪音辐射。

该噪音主要表现为低频辐射噪音，其频率一般在20-500 Hz之间。

因此，对于圆柱壳结构低频辐射噪声的研究，具有非常重要的意义。

圆柱壳结构低频辐射噪音的模式主要有以下几种：1.壳体弯曲振动模态：当圆柱壳结构受到螺旋桨或轴系激励时，会产生弯曲振动模态，在此模态下圆柱壳结构的声辐射主要是由振动弯曲模态、壳体分布式内外表面空气动力和结构阻尼等因素共同作用而产生的。

2.壳体扭转振动模态：当圆柱壳结构受到螺旋桨或轴系激励时，会产生扭转振动模态，在此模态下圆柱壳结构的声辐射主要是由振动扭转模态、壳体分布式内外表面空气动力和结构阻尼等因素共同作用而产生的。

3.壳体径向振动模态：当圆柱壳结构受到螺旋桨或轴系激励时，会产生径向振动模态，在此模态下圆柱壳结构的声辐射主要由壳体径向振动模态和壳体分布式内外表面空气动力等因素共同作用而产生的。

以上三种模态均受到结构材料、壳体尺寸、壁厚、几何形状、螺旋桨或轴系的位置和工作状态等因素的影响。

根据这些影响因素，我们可以进行优化设计来减少圆柱壳结构的低频辐射噪声。

最后，应该指出的是，圆柱壳结构低频辐射噪音的模式是一种非常复杂的现象，需要综合考虑多个因素才能得出精确的结果。

因此，在实际研究过程中，需要采用先进的计算模型和分析工具，以确保分析结果的准确性和可靠性。

为了更进一步认识圆柱壳结构低频辐射噪声的模式，下面列出一些相关数据并进行分析：1. 结构材料：一般来说，圆柱壳结构常用的材料有钢、铝、玻璃钢等。

这些材料的密度和弹性模量不同，对噪声特性有不同的影响。

例如，密度越大的材料通常会产生更大的结构压力，从而影响低频辐射噪声的模式。

第二章船舶辐射噪声及计算方法船舶辐射噪声是指船舶所产生的噪声，包括发动机、船体、螺旋桨等装置所产生的机械噪声和水流、波浪等流体运动所产生的流体噪声。

船舶辐射噪声是船舶环境噪声的重要组成部分，对环境污染、人体健康和海洋生态等方面产生重要的影响。

船舶辐射噪声的计算方法主要有简化计算方法和数值计算方法。

简化计算方法是指根据一些经验公式和标准值来进行噪声计算。

这种方法适用于对噪声进行初步估计，以及对船舶设计和布置进行初步优化。

简化计算方法往往假设船舶与水的相对运动速度为常数，而且对噪声源的复杂特性进行了一定的简化。

例如，对于船体的噪声，可以使用其中一种经验公式计算船体的辐射噪声水平；对于发动机的噪声，可以将发动机的噪声水平与发动机功率和运行转速进行简单的关联。

数值计算方法是指利用数值模拟方法进行噪声计算。

这种方法基于声学理论和流体力学理论，通过数值计算来求解噪声场的分布和传播规律。

数值计算方法可以更准确地描述噪声源的特性和船舶与水的相对运动速度的变化。

常用的数值计算方法包括有限元法、边界元法和声线法等。

例如，对于发动机的噪声，可以通过数值模拟发动机周围的流场和噪声场，来计算船舶的辐射噪声水平。

船舶辐射噪声的计算方法既可以对单个噪声源进行计算，也可以对整个船舶的噪声进行计算。

对于单个噪声源的计算，可以采用局部计算法，即将噪声源周围的流场和噪声场局部离散化，然后通过数值方法求解。

对于整个船舶的噪声计算，可以采用全局计算法，即将整个船舶表面的流场和噪声场进行离散化，然后通过数值方法求解。

船舶辐射噪声的计算方法需要考虑船舶的航行速度、船体的船型、船舶和噪声源的几何特性、噪声源的声功率和频率特性、噪声场的远场衰减等一系列因素。

同时，还需要基于实测数据进行验证和修正，以提高计算结果的准确性。

在船舶设计和建造中，船舶辐射噪声的计算是十分重要的。

它可以帮助船舶设计师优化船舶的结构和布局，以降低辐射噪声水平，减少对环境的污染和对船员的影响。

船舶的噪声与振动控制摘要：船舶运行期间，需要借助于螺旋桨、主机、推进系统等动力机械与风机、泵等辅助机械装置才可产生运行动力正常行驶，但是这些机械工作时发出的噪声及振动较大，船体长时间受到这些装置工作的影响，有着较高的风险发生船体结构破坏问题，而且船员在此种工作环境下工作容易出现身体健康问题，所以船舶噪声和振动控制处理非常重要，本文对船舶的噪声与振动控制进行了研究。

关键词：船舶；噪声；振动控制1振动源与噪声源分析船舶结构中的主机、柴油机、主推进及主螺旋桨等装置是造成船舶振动源（噪声源）的主要因素，分析多因素与振动源（噪声源）之间的相关性，发现柴油机、螺旋桨装置为重要的影响因素，其中柴油机运转期间可以为船舶提供运行动力，会产生修复力矩、惯性力等振动（噪声）干扰力，而螺旋桨则可以在工作中产生轴承力、叶频干扰力等影响振动振幅大小的激振力。

分析船舶发出的噪声可知主要包括三类：空气动力、电磁、机械噪声，划分依据为发出噪声的声源，还可以依照船舶上噪声发出的具体位置，将噪声划分为船体振动、结构激振、螺旋桨噪声等多类。

研究船舶振动源、噪声源期间，需要对船舶作以局部结构模态分析，从而可让研究人员充分掌握船舶结构阻尼、振型及频率等参数，进而依据参数明确船舶出现振动及噪声期间，是否同时出现谐振现象，并且通过参数还可以对船舶频率、振型的正确性进行测试，从而可结合多项分析结果来预测船舶振动源位置。

2船舶的噪声与振动控制2.1流程分析船舶振动及噪声期间，首先需要对结构振动、声场进行局部分析，内容涉及船舶结构频率、振型，船舶结构敏感点响应值，可选择船舶上的甲板、驾驶室、机舱、控制室以及船员作为重点分析区域与对象，具体分析时需要先明确模型边界，之后对振动源和噪声源参数进行完整收集，从而可以参考参数构建仿真模型、划分网格、荷载施加、提取计算结果等流程的分析。

其次进行结构振动及声场整体分析，即研究人员可以先整理分析局部分析结构，之后便可从整个船舶角度出发，进行整船的声场计算。

螺旋桨桨叶涡激振动引起机舱噪声的预报与分析作者：欧礼坚张自帆来源：《广东造船》2021年第02期摘要：螺旋桨高速转动时，随边产生周期性脱落旋涡，其频率接近叶片某一阶固有频率时会诱导叶片产生涡激共振。

对于电池推进新型船舶，螺旋桨涡激振动引起的舱室噪声属于主要噪声源。

为了提高新型船舶的绿色度和噪声舒适度，采用统计能量法对螺旋桨涡激振动产生的舱室噪声进行预报，并研究分析噪声治理措施，提出噪声治理优化设计方案。

螺旋桨桨叶涡激振动引起的舱室噪声预报方法和降噪治理措施，可供新型船舶减振降噪设计参考。

关键词：螺旋桨;涡激振动;舱室噪声中图分类号：U661.31 文献标识码：AAbstract： When the propeller rotates at high speed， periodic shedding vortices are generated at the trailing edge， and when the frequency is close to a certain natural frequency of the blade， the blade will be induced to generate vortex-induced resonance. The cabin noise caused by propeller vortex-induced vibration is the main noise source for the new ships using electric propulsion. In order to improve the greenness and noise comfort of the new ships， the cabin noise caused by propeller vortex-induced vibration is predicted by the statistical energy analysis method， the noise control measures are studied and analyzed， and the optimal design scheme of noise control is proposed. The prediction method of cabin noise caused by propeller blade vortex-induced vibration and the control measures of noise reduction can be used as a reference for the design of vibration and noise reduction of the new ships.Key words： Propeller; Vortex-induced vibration; Cabin noise1 前言由于造船技術及社会总体经济水平的提高，人们对船舶的舒适性提出了更高的要求，船舶噪声成为其中重要的评判标准。

船舶轮机振动噪声控制综述引言随着全球贸易的发展和船舶运输需求的增加，船舶轮机振动噪声控制成为了船舶设计和运行中不可忽视的重要问题。

船舶轮机的振动噪声不仅会影响船员的健康和工作效率，还会对船舶结构和设备造成损坏。

对船舶轮机振动噪声进行控制和减少，对船舶安全和经济运行具有重要意义。

本文将对船舶轮机振动噪声控制的相关内容进行综述，包括振动噪声的来源和影响、控制方法和技术等方面。

一、船舶轮机振动噪声的来源和影响1.来源船舶轮机振动噪声的来源主要包括船舶主机、辅机、螺旋桨和传动系统等部件。

船舶主机和辅机在运行时会产生不同频率和幅值的振动，而螺旋桨和传动系统的运转也会引发振动噪声。

船舶在航行过程中，受到海浪、风力等外部环境因素的影响，也会导致船舶振动噪声的产生。

2.影响船舶轮机振动噪声对船舶运行和乘员生活均会产生不良影响。

振动噪声会降低船员的工作效率和舒适度，甚至对其健康产生影响，严重时可能导致聋哑等职业病的发生。

振动噪声还会引起船舶结构的疲劳破坏，加速设备的损耗，影响船舶的安全运行。

振动噪声还会对船载设备和货物产生影响，导致货物损坏和运输事故的发生。

二、船舶轮机振动噪声控制技术为了减少船舶轮机振动噪声对船舶运行和生活环境的影响，需要采取有效的控制技术。

目前，主要的控制技术包括主机和辅机的平衡调试、减震隔振、结构振动控制和噪声消除等方面。

1.平衡调试平衡调试是减少机械振动和振动噪声的重要手段，通过对主机和辅机等旋转部件进行平衡调试，可以降低其不平衡振动，并减少振动传递到船体结构上的可能。

在平衡调试中，通常采用动平衡或静平衡等方法，通过改变零配件的质量或位置，使振动力矩和振动力得到平衡，从而降低振动噪声的产生。

2.减震隔振减震隔振是通过安装减震器、隔振支座等装置，减少船舶轮机振动传递到船体结构上的方式。

减震隔振装置可以吸收振动能量，减少振动传递的路径，从而有效减少振动噪声的产生。

减震隔振装置的选择和布置需要充分考虑船舶结构的特点和振动噪声的频率等因素，以达到最佳的减震效果。

船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究一、前言船舶作为海上运输的重要交通工具，其机械设备的运行必然会产生一定的噪音。

而船舶上的噪音不仅会影响船员的工作和生活质量，也会对周围海洋生态系统产生影响。

对船舶机械设备的噪声进行分析与有效控制是至关重要的。

本文将对船舶机械设备噪声进行分析，并提出一些有效的控制方案，以期在保障船员健康和提高船舶工作效率的也能减少对周围环境的影响。

二、船舶机械设备噪声的来源与特点1. 噪声的来源船舶机械设备的噪声主要来自以下几个方面：- 主机和辅机的运转：例如柴油机、螺旋桨、泵等设备的运行会产生振动和噪声；- 冷却系统：船舶上的冷却系统通常包括冷却水泵、冷却塔等，其运行也会产生较大的噪声；- 压缩空气系统：空气压缩机的运行会产生高频噪音；- 船舶结构：船体结构以及内部装配的设备都会对噪音的传播产生影响。

2. 噪声特点船舶机械设备的噪声具有以下几个特点：- 高频：空气压缩机、涡轮机等设备产生的噪音往往具有较高的频率；- 低频：柴油机、螺旋桨等设备产生的噪音往往具有较低的频率；- 远距离传播：船舶上的噪音往往会在水中通过远距离传播，影响范围广。

1. 噪声测试与分析针对船舶机械设备产生的噪音，可以采用噪声测试仪进行实地测试，获取各处的噪声数据。

通过对噪声数据的分析，可以确定各个设备产生的噪音强度和频谱特性，找出主要的噪音来源。

2. 噪声传播途径分析船舶机械设备产生的噪音不仅会在空气中传播，也会通过船体结构传播到水中。

需要对噪音的传播途径进行详细的分析，确定哪些部位受到噪音的影响最大，从而有针对性地进行控制。

3. 噪声对周围环境的影响分析船舶机械设备的噪声对周围的海洋生态系统和居民生活产生影响，需要进行相关的环境影响评估。

通过对噪声对周围环境的影响进行分析，可以确定合理的噪声控制目标，并合理地进行控制措施的制定。

1. 设备改造与升级对于噪音较大的设备，可以考虑进行设备改造与升级，采用更加先进的设备或者改进原有设备的结构与工艺，以减少设备运转时产生的噪音。

轴系异响是轴系出现故障的标志，轻微异响或导致较大噪声，若不进行处理，则会加剧其它零件的磨损，严重异响不仅会产生较大噪声，甚至影响轴系运转，导致安全事故。

某船为钢制双体船，采用双机双桨、双轴系、左右对称布置。

在进行航行试验时，轴系出现异常噪声。

本文对船舶航行时的轴系异响进行研究，排查致轴系异响故障的原因，对其进行分析，提出轴系噪声解决措施。

一、概述为保证船舶行驶安全及船员的休息，船舶噪声需要按照标准进行控制。

船舶噪声主要包括螺旋桨噪声、船体振动噪声、通风系统噪声、辅助机械噪声、液压冲击噪声、柴油机燃烧噪声、空气动力噪声、排气噪声、激励叶片振动噪声等。

按照途径主要分为三种：空气声，动力或辅助机械设备直接向空气中辐射噪声；结构声，机械的振动能量沿固体结构传播到船体各部位，然后再向外辐射；水下噪声，船体振动或螺旋桨扰动的向水下辐射。

轴系异响属于船舶噪声的一种，包括螺旋桨噪声和船体振动噪声等。

当轴系出现异响，需要及时排查原因，分析其对航行安全的影响，制定解决方案或改进措施。

1、螺旋桨噪声螺旋桨噪声主要包括旋转噪声和空气噪声（当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力时，产生气泡，气泡上升后破裂）。

旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力和螺旋浆机械不平衡引起的干扰力（轴频）所产生的噪声。

空气噪声具有连续谱的特征，其特性与桨叶形状、面积、叶距分布等因素又换。

在一定转速下，随着螺旋桨叶片旋转产生的涡旋的频率与桨叶固有频率相近时，产生螺旋桨鸣。

二、船体振动噪声船舶轴系在工作过程中，可能产生扭转振动、纵向振动和横向振动三种振动形式。

扭转振动是主机通过轴系传递功率至螺旋桨，造成各轴段间的扭转角度不相等，轴段来回摆动产生的；纵向振动主要是因螺旋桨推力不均匀造成的；横向振动主要是由于转轴不平衡引起的，包括各轴承径向支撑及其基座振动。

对于扭转振动而言，轻则引起较大噪声、加剧其它零件的磨损，重则可使曲轴折断，造成安全事故。

船舶振动与噪声控制船舶振动与噪声控制随着现代航运业的发展，船舶的运行速度和负荷越来越高，船舶振动和噪声问题也日益严重。

船舶振动和噪声不仅会对船员的身心健康造成影响，还会影响周围环境和海洋生态环境。

因此，控制船舶振动和噪声已经成为了航运业中十分重要的一个问题。

一、船舶振动问题在船舶运行的过程中，船体和引擎等运动的不稳定性和不规则性会产生船舶振动，其中振动的频率和振幅会影响到船员的安全和舒适感。

虽然船舶振动的幅度较小，但是由于船舶运行的时间较长，所以会对人的健康造成一定程度的影响。

1、振动的分类船舶振动主要分为四类：自由振动、强迫振动、共振振动和非线性振动。

（1）自由振动：指船体在没有外力作用下而自发地振动。

自由振动的能量来源于船体的固有振动，通常是瞬时的和无定规律的。

（2）强迫振动：指船体受到外力干扰而产生的振动，如引擎的工作、推进器的作用和海浪的影响等。

（3）共振振动：指外力与船体的固有振动频率相同或接近而产生的振动。

共振振动在船舶振动中很常见，要避免它的发生需要控制船体的固有振动频率和外力的作用频率。

（4）非线性振动：指由于外力过大或系统过于复杂而引起的振动。

非线性振动对于船舶振动的控制十分具有挑战性，需要更为先进的控制方案。

2、振动的影响（1）对船员的影响：振动会对船员的身体造成一定的损害。

长时间暴露在高频而强烈的振动环境中，会给船员的身体带来一定的损伤，例如颈椎、背部等部位的损伤。

船员在高频振动的环境中工作很容易出现疲劳，从而影响到他们的工作效率和生产能力。

（2）对设备和船体的影响：振动会导致机械装置的故障和损坏，并拉长了机械的维修周期。

振动还会使得船体上的设备因摩擦力而磨损，导致船舶的寿命缩短。

（3）对环境的影响：船舶在高速航行和引擎工作时，会产生噪声和振动，会影响到海洋生态环境，尤其是海洋生物的生长、繁殖和迁徙。

3、振动的控制（1）降低引擎噪声：采用减振器、隔离器等装置、优化引擎的结构和绝缘层，可有效地降低引擎噪声。