螺旋桨船舶振动辐射噪声分析

船舶结构振动噪声分析与控制措施摘要：目前中国在船舶的振动影响研究方面的研究工作进行得还没有很完善，因此需要得到比较准确地来了测量方法的手段，例如Uzzato等人提到的耦合变量理论，已经能够被运用到不同的噪声频率中，不过在噪声研究中，关于研究结论的精度以及研究的有效性都还有待于继续考证。

关键词：船舶结构；振动噪声；进展相对而言，EFEA法—能量有限元算法在实际的使用环境中相较于SEA算法更有优势，因为其目标能够落在离散点上，因此可以更加逼真地模拟出船体结构的受力状态，也减少了过去在船体噪声振动中的不稳定影响，同时利用计算机系统也可以表现出更加逼真的数值结果，把传统算法的计算结果转变为空间矢量。

1噪声及其对人的危害噪音，通常包括两种意思：从物理学角度来讲，噪声是所有不同频带和声压的不规则混合；从生理学和心理学的角度来看，人们不需要的噪音被称为噪音，因为噪音水平太高，影响身心健康，或者因为噪音水平不高，使人疲劳，影响人类的休息、睡眠、工作等。

它的损害也是多方面的：（1）噪音对语言理解的影响：噪音水平越强，语言理解能力越低。

在80 dB的噪声环境中彼此交谈非常困难，但在90 dB的噪声中彼此交谈是完全不可能的。

（2）噪声环境对人类听力的损害：最常见的是“听力疲劳”，即在噪声的影响下，人们的听力敏感度会暂时降低，但很快就会恢复。

这种情况也被称为“暂时性听力损失”。

然而，如果听觉系统长期暴露在强烈的噪声中，直到听力敏感度逐渐降低并变得永久，无法再完全恢复，就会出现“永久性听力损失”的现象。

（3）强噪声影响人体健康：长期暴露于强噪声会导致中枢神经系统功能紊乱，主要表现为自主神经衰弱综合征；强烈的噪音刺激中枢神经系统，往往导致消化不良和厌食，进而引发胃肠道疾病；强烈的噪音也会引起寄生神经紧张，引起心动过速、心率不规律、高血压等现象。

船舱室噪音是对乘员生理和心灵的干扰，如唤醒入睡、阻碍沟通、中断思考、让人感到困惑等。

船用大侧斜螺旋桨的噪声计算与分析船用大侧斜螺旋桨是现代船体设计中必不可少的部分，其具有高效、节能、稳定的特点。

然而，在使用大侧斜螺旋桨的过程中往往会发出噪音，这种噪音不仅会影响船员的工作和休息，还会对海洋生态环境造成影响。

因此，如何对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行计算和分析就成为了一个极其重要的问题。

首先，船用大侧斜螺旋桨的噪声来源主要有两个，一是由于滑行产生的水动力噪声，二是由于螺旋桨叶片运动过程中所产生的涡流噪声。

其中，涡流噪声是船用大侧斜螺旋桨噪音的主要来源。

因此，在计算和分析船用大侧斜螺旋桨噪声时，我们需要特别关注涡流噪声。

其次，船用大侧斜螺旋桨的噪声可以通过理论计算和实验测试进行测量。

理论计算可以使用CFD(Computational Fluid Dynamics)和BEM(Boundary Element Method)等软件进行，以确定螺旋桨叶片运动时涡流引起的压力脉动幅值和频率等参数，从而得出噪声指标。

而对于实验测试，则需要在船用大侧斜螺旋桨运行时采集声音信号，并采用数字信号处理技术进行分析，得出瞬时声压值和频谱等。

最后，为了降低船用大侧斜螺旋桨的噪音，我们可以采取以下措施：增加螺旋桨叶片的数量和宽度，改变叶片的几何形状，降低螺旋桨旋转的速度，采用静音材料等。

通过这些方式，我们可以有效地降低船用大侧斜螺旋桨的涡流噪声，提高船舶的舒适性和安全性。

综上所述，船用大侧斜螺旋桨的噪声计算和分析对于保障船员的安全和健康以及生态环境的保护都具有重要的意义。

只有通过科学的手段，对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行准确的计算和分析，才能在减少噪声的同时，确保船舶的运行效率和稳定性。

为了深入研究船用大侧斜螺旋桨的噪声，我们需要进行相关数据的分析。

下面将列出一些可能与船用大侧斜螺旋桨噪声相关的数据，并进行分析。

1. 螺旋桨旋转速度：螺旋桨旋转速度越高，涡流噪声越大。

因此，降低螺旋桨旋转速度可以有效地降低涡流噪声。

船舶结构的振动及预防措施分析摘要：本文通过对船舶结构振动的原因进行分析，结合船舶行驶的具体过程，进一步提出预防船舶结构振动的措施，提高船舶运行过程中的安全性。

关键词：船舶；振动；预防措施船舶在运行的过程中，会受到各种外在因素的影响，这些外在影响，可能直接作用在船体的外部结构上，也可能通过间接的作用在船体的表层，从而对船舶本身造成影响。

很多外力因素的对船舶的直接表现形式是引起船舶动荡，造成船舶结构的振动。

影响较小的振动可能会影响船内成员的身体不适，造成乘客的烦恼，降低乘客乘船体验感，但不会对船舶本身造成比较大的危害。

如果出现了比较大的振动，可能会使船舶在运行的过程中出现比较大的损伤，影响船舶的整体结构和各类零部件，造成零部件之间的剧烈的摩擦，使某个部位出现故障，影响船舶整体的运营情况，后期工作人员在维修的过程中，也需要投入大量的资金和人力，来对受振动影响的工作设备进行维修。

为了尽量避免这种情况的发生，我们需要对船舶结构的振动进行分析，提出相应的解决措施，减少对船舶结构造成的危害。

一、船舶结构振动产生的原因通过分析，船舶结构的振动主要原因是螺旋桨，主机，辅机以及其他的外在因素。

这些原因构成了船舶结构振动的振动源，让船舶在行使的过程中产生振动。

由于辅机所造成了振动比较小，所以这里对辅机造成的振动不进行主要的说明。

（一）螺旋桨造成的振动螺旋桨对船舶结构造成的振动有具体的不同的实现路径，通过研究调查，发现主要是以下几个方面。

第一，螺旋桨在旋转的过程中传递给船舶结构的力与力矩。

螺旋桨在运动的过程中，不可避免的会产生振动，在振动过程中，螺旋桨产生的力就会通过轴系传递出去，让船舶因螺旋桨而产生振动。

第二，船尾的压力分布不均匀。

由于船体结构尾部全部浸泡在水中，在运动过程中受到水影响的压力不均匀，造成了压力脉动的现象。

第三，螺旋桨与轴系之间产生的水弹性耦合。

（二）主机造成的振动主机在工作的过程中，除了会产生一次激励外，在某些特殊的情况下，还会产生二次激励。

船舶机械设备噪声振动特性的分析作者：安康来源：《科学与财富》2019年第17期摘要：现如今船舶已经成为我国民用运输业的主要组成部分，民用船舶一般又分为运输船、工程船、渔船、港务船等。

现代的船舶技术复杂、数据精密，同时这也反映了一个国家的科技发展水平和工业水平。

船舶的种类繁多，本文主要是针对船舶机械设备的噪声振动特性，描述船舶机械的概念，船舶噪声源的研究、噪声对船员的危害以及设备安装和噪声振动来进行船舶机械设备噪声的测试方法，通过分析、整理进行归纳总结。

关键词：船舶机械设备，噪声振动引言：随着科技的发展，船舶的排水量和动能越来越大，对船舶的噪声设计已经成为船舶设计的重要因素，在民用船舶领域也有很多研究，不同的设计过程有着不同的水平测试评估，在噪声评估中，对水下声辐射评估的研究还是比较有成效的，但是对于机械振动源的研究，国内还没有确切的讨论过，肯定也有很多问题没有得到有效的解决，所以对船舶设备噪声振动的特性仍需要继续研究。

一、船舶机械设备的概念现代船舶的做工精细、船体的结构坚固、航海性能强，拥有良好的性能，可以体现一个国家的工业科技水平。

船舶结构复杂，由成千上万个机械设备组成，一般由船体的结构设置、设备系统，动力装置，通信、导航装置，线路装备，防护设施，以及工作和生活舱室以及所需要的油、水等必备用品组成。

这些环节都不能出现任何的失误，如果说其中一个环节出现失误，哪怕一点小失误都可能会导致船艇无法正常行驶。

民用船舶主要有运输船舶和渔船、工程船和港务船，船舶根据名称也可以分为两类，这些定义并不存在明显的界限。

根据以前对船舶隐身性能的研究，主要在于船舶机械噪声、推进器噪声进行控制、以及消声瓦技术等等。

二、船舶的辐射噪声源以及噪声数据库1、船舶的主要噪声源船舶的主要噪声源包括机械和螺旋桨噪声，机械噪声简而言之是噪声在低频率阶段的噪声，在低速航行时，船舶的辅机是主要的自噪声源，与航速几乎无关。

机械和螺旋桨噪声的大小取决于船舶的频率、航速和航深。

螺旋桨激振力作用下船体振动及水下辐射噪声研究付建;王永生;丁科;魏应三【摘要】The finite element method (FEM) and boundary element method (BEM) are used to calculate the structure vibration and underwater radiated noise of ship structure caused by the propeller excita-tions. It is analyzed and compared that the influence of vibration and underwater radiated noise are caused by three direction forces (shaft, transverse and vertical). The study shows that the vibration response ap-pears line spectrum at axial passing frequency (APF), blade passing frequency (BPF), 2BPF and ship na-ture frequencies. The underwater radiated noise is the biggest excited by the transverse force, then is the vertical force, last is the shaft force. The biggest radiated noise power of ship hull by three forces is mainly excited by transverse force at BPF, then is excited by shaft force at APF. It mainly berceuses that the BPF of transverse force is approach with ship nature frequency.%利用有限元法和边界元方法分析比较了螺旋桨激振力三个方向分力（轴向、横向、垂向）分别作用以及同时作用时引起的船体结构振动与水下辐射噪声。

一艘SWATH船振动及水下辐射噪声的评估SWATH（Small Waterplane Area Twin Hull）船是一种双体船，其特点是船体两侧的浮船身相对独立，在水面上仅露出两条条薄薄的船身，具有很好的稳定性、防浪能力和航速表现。

由于其独特的设计和结构，SWATH船具有优秀的水动力性能，但是同时也存在一些问题，其中主要问题包括振动和水下辐射噪声问题。

首先，SWATH船的振动问题是由于双体结构所引起的。

船体在航行时会产生剧烈的震动，这是由于双体结构所导致的船体的相对运动，而这种相对运动又会产生横向和纵向的因素。

横向因素主要是由于两个浮船身之间的横向运动所引起的，而纵向因素则是由于两个浮船身之间的纵向运动所引起的。

此外，SWATH船的设计和结构还会导致一些其他的振动问题，例如机械振动和水动力振动等。

其次，SWATH船的水下辐射噪声问题也是一大问题。

水下辐射噪声指的是在船体下部产生的声波辐射。

在SWATH船的设计中，基本上是将船体下部置于水面之下，这样可以减少潜舵的存在带来的拖曳力和阻力，但是这也使得辐射噪声变得更加突出。

水下辐射噪声的强度取决于船体形状、速度和水路情况，以及船舱内部的声波源，例如机械设备和发动机等。

针对以上问题，可以进行一些评估和控制措施。

首先，对于振动问题，可以采取一些物理控制措施，例如通过对双体结构进行优化设计，改善其稳定性，在船体的结构中引入隔音材料等，提高船体的噪音减振能力。

其次，对于水下辐射噪声问题，可以采用声学绝缘材料、异步动力系统等技术进行降噪，进一步减少由SWATH船的设计和结构所引起的水下噪声污染。

总之，SWATH船的设计和结构虽然在水动力性能方面具有很大的优势，但同时也存在一些振动和水下辐射噪声等问题。

为了保证SWATH船在航行过程中的安全性和环保性，需要对其进行仔细的评估和控制措施。

通过对SWATH船的设计和结构进行优化，可以提高其噪音减振能力和降低辐射噪声污染，从而更好地实现航行任务。

螺旋桨系统振动特性研究与优化引言：螺旋桨是推进器的核心组件，对于船舶、飞机或其他涉及水上、空中推进的工具而言，其振动特性的研究和优化至关重要。

振动过大不仅会增加噪音和能耗，还会对系统的稳定性产生负面影响。

因此，深入研究振动问题，并找到相应的优化方法，对于提高螺旋桨系统的性能至关重要。

振动特性分析：螺旋桨的振动主要来源于以下几个方面：一是叶片与流体的相互作用力；二是叶片的非均匀分布质量；三是叶片结构和连接部件的刚度和强度。

第一方面，由于叶片与流体的相互作用力，会产生涡脱离和涡脱层现象，从而引起螺旋桨的振动。

这个问题在船舶和飞机上尤为明显，因为在水中或空气中，流体与叶片的相互作用会产生较大的压力和气动力，进而引起振动。

第二方面，叶片的非均匀分布质量也会导致振动问题。

一些螺旋桨在生产过程中存在叶片重量分布不均匀的情况，这会导致螺旋桨在运行过程中出现不平衡，从而引起振动。

第三方面，螺旋桨的结构和连接部件的刚度和强度也会对振动产生影响。

如果螺旋桨的叶片材料选择不当，或者连接部件的刚度不够，都会导致螺旋桨的振动问题。

振动优化方法：针对螺旋桨系统的振动问题，可以采取一系列的优化方法来降低振动水平。

首先，通过减小叶片和流体的相互作用力，可以有效地减小振动问题。

这可以通过改善叶片的流线型设计和减小流体阻力来实现。

同时，可以对螺旋桨进行数值模拟和实验验证，找到合适的叶片形状和角度，以达到减小振动的效果。

其次，通过优化叶片的质量分布，可以减轻螺旋桨的不平衡现象，降低振动水平。

可以通过在叶片上添加适当的减重材料，或者在生产过程中对叶片进行精密加工，以实现叶片质量分布的均匀化。

第三，提高螺旋桨的结构和连接部件的刚度和强度，可以减小振动问题。

可采用更高强度的材料来制造螺旋桨的叶片和连接部件，或者通过加固连接部件的方式来提高整个系统的刚度。

这样可以有效地减少振动的发生。

结论：螺旋桨系统的振动特性研究和优化对于提高系统的性能和稳定性至关重要。

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。

Voa.48D9c.2019第48卷2019年12月船海工程SHBP&OCEANENGBNEERBNGDON 10. 3963/j. isn. 1671-7953. 2019. S2.023船舶螺旋桨鸣咅现象分析郭世玺，周运凯，刘刚（上海外高桥造船有限公司，上海200137）摘要:通过对一型油船试航中发生的螺旋桨异响进行分析，通过时域和频域方法分析后确定为螺旋桨 鸣音。

结合本船螺旋桨的特点,在码头对螺旋桨的抗鸣边进行修改，并进行试航验证$经试航测试，螺旋桨经 过抗鸣边修改,鸣音现象消失$关键词:油船;螺旋桨;异响;鸣音;卡门涡街;抗鸣边;随边中图分类号:U664. 33 文献标志码:A 文章编号：1671-953（2019）S2-0088-04卡门涡街在流体动力学上有很多经典案例, 船舶最容易产生卡门涡街现象的位置便是螺旋桨，在螺旋桨桨叶的随边边缘产生的涡街脱落导 致的螺旋桨鸣音会产生较大的噪音。

螺旋桨鸣音 是一种异常的单节奏单频声响，在螺旋桨附近较 大范围均可听见。

制造厂通常在加工螺旋桨时会引入一定的措施进行预防，当实船出现鸣音现象时，也可以采取类似方法对鸣音进行消除。

1螺旋桨的鸣音现象及特点船舶航行过程中，当流体流经螺旋桨时，由于 螺旋桨的阻碍，在螺旋桨后面的尾流中，将会出现 顺时针和逆时针交替旋转的卡门涡，并由此在螺旋桨上产生一个垂直于流向的卡门力。

当该力的 频率与螺旋桨的固有振动频率一致时，即产生共振。

卡门涡街交替脱落时会产生振动，并发出声 响效应，这种声响是由于卡门涡街周期性脱落时引起的流体中的压强脉动所造成的声波,也就称 之为螺旋桨的鸣音［1］$螺旋桨鸣音是一种有节奏的单频调声音，听起来犹如规则的机械切削的声音。

螺旋桨鸣音是 发生在螺旋桨上的一种特殊的现象）2*$典型的螺旋桨鸣音有以下特点。

1）螺旋桨鸣音的频谱比临近频谱高,在频谱分析中具有明显的峰值出现，通常比相邻频谱高15 db $收稿日期：2019-10-30修回日期：2019 -11 - 30第一作者:郭世玺& 1989-），男，学士,工程师研究方向：船舶总体2） 鸣音 的 范内出现，但是一旦鸣音在某个转速下出现，其将在 较大的转速范围内持续存在，而且其频率基本上 不会因为转速的改变而改变$此现象为鸣音的自 锁现象。

船舶噪声控制技术的研究与应用在现代航运领域，船舶噪声问题日益受到关注。

船舶在航行和作业过程中产生的噪声不仅会影响船员的工作和生活环境，还可能对船舶的设备性能、结构安全以及海洋生态环境造成不利影响。

因此，深入研究船舶噪声控制技术，并将其有效地应用于船舶设计和运营中，具有重要的现实意义。

船舶噪声的来源较为复杂，主要包括机械噪声、螺旋桨噪声、水动力噪声以及通风空调系统噪声等。

机械噪声通常来自船舶主机、辅机等设备的运转，如柴油机、发电机等。

这些设备在工作时，由于零部件的摩擦、撞击以及振动等，会产生较大的噪声。

螺旋桨噪声则是由于螺旋桨在旋转过程中与水流相互作用而产生的，其噪声的大小和频率与螺旋桨的设计、转速以及水动力特性密切相关。

水动力噪声主要是由于船体在水中运动时，水流与船体表面的摩擦、分离和冲击等引起的。

通风空调系统噪声则来自风机、风道等部件的运行。

为了有效地控制船舶噪声，研究人员采取了多种技术手段。

首先，在船舶设计阶段，通过优化船体结构和舱室布局，可以减少噪声的传播和反射。

例如，采用隔振、减振措施，将振动较大的设备与船体结构隔离，以降低振动传递到船体的能量。

合理设计舱室的隔音、吸音结构，如使用隔音材料、安装吸音板等，可以有效地阻挡和吸收噪声。

在设备选型方面，选择低噪声的船舶主机、辅机以及其他设备是降低机械噪声的重要途径。

新型的静音型设备通常采用了先进的降噪技术，如优化的燃烧过程、改进的润滑系统以及降低零部件的振动等。

同时，对于螺旋桨的设计，通过优化桨叶的形状、数量和分布，可以减少螺旋桨产生的噪声。

声学材料的应用在船舶噪声控制中也发挥着重要的作用。

隔音材料可以阻止噪声的传播，常见的有隔音毡、隔音棉等。

吸音材料则能够吸收噪声能量，降低噪声的反射，如多孔吸音材料、共振吸音结构等。

这些声学材料在船舶的舱室壁、天花板、地板等部位的合理使用，可以显著改善船舶内部的声学环境。

船舶的通风空调系统也是噪声控制的重点之一。

船舶噪声抑制技术的研究与应用随着社会的发展，人们对于环境质量的关注度越来越高。

船舶作为一种运输工具，虽然具有高效快捷的特点，但不可避免地会产生噪声，对于海洋生物和人类健康都有一定的影响。

因此，船舶噪声抑制技术的研究与应用迫在眉睫。

一、船舶噪声的来源船舶噪声主要来源于两个方面：机械振动和水流声。

机械振动主要是由于发动机、螺旋桨等的震动引起的，而水流声则是由于船体与海水摩擦产生的。

船舶噪声对于海洋生物和人类健康的影响都是不容忽视的。

在海洋环境中，噪声会影响鲸鱼、海豚等动物的通讯和导航，甚至会造成其死亡。

在人类层面上，长期暴露于高强度噪声中会导致听力受损、心理疾病等问题。

二、船舶噪声抑制技术的发展历程船舶噪声抑制技术的发展可以追溯到20世纪60年代。

最早的技术是通过调整螺旋桨的叶数和旋转速度来降低噪声。

之后，出现了消音器的应用，可以将发动机排放的废气通过消音器进行降噪。

到了20世纪80年代，船舶发动机的结构设计得到了极大的改善，使用了新的降噪材料和技术，使得噪声水平得到了显著的降低。

近年来，随着科技的发展，人们开始研究利用声学控制理论和数学方法对船舶噪声进行抑制。

三、船舶噪声抑制技术的研究方向船舶噪声抑制技术的研究方向主要包括以下几个方面：1、船体结构和材料的改进。

优化船体结构和使用新型材料，可以减少由机械振动引起的噪声。

2、发动机的改进。

调整发动机的工作状态和设计，使用新的降噪技术，可以减少机械振动和废气噪声。

3、消声器的应用。

通过使用消声器，可以降低发动机排放的废气噪声，进一步降低船舶噪声。

4、主动噪声控制技术。

利用主动噪声控制技术，将船舶发出的噪声与相等但反相的声波混合起来，可以达到抵消、消除噪声的效果。

五、船舶噪声抑制技术的应用前景船舶噪声抑制技术的应用前景非常广泛。

在海洋环境中，噪声污染已经引起了人们的高度关注，很多国家都出台了对于船舶噪声的限制措施。

在商业航运中，船舶噪声抑制技术的应用可以提升客户体验，提高航速和运输效率。

船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究船舶作为海上运输的重要工具，其机械设备的运转噪声对船员和环境都会造成影响。

对船舶机械设备的噪声进行分析和有效控制是十分必要的。

本文将对船舶机械设备的噪声进行分析，并提出一些有效的控制方案来减少噪声对船员和环境的影响。

一、船舶机械设备噪声分析船舶机械设备在运转过程中会产生不同程度的噪声。

主要来源包括发动机、液压系统、风扇、齿轮传动、泵等。

这些设备在运转过程中会产生振动和空气动力噪声，导致船舶内部和周围环境的噪声水平升高。

船舶机械设备噪声的特点主要包括以下几点：1. 低频噪声较为突出：船舶机械设备的噪声以低频噪声为主，这种类型的噪声会更容易传播到远处，对周围环境会造成更大的影响。

2. 复杂环境下的传播特性：船舶在海上运行，噪声会受到水面、气候等因素的影响，传播特性复杂。

3. 对船员健康和工作效率的影响：船员长时间处于高噪声环境下工作，会对其健康和工作效率产生不利影响。

为了减少船舶机械设备的噪声对船员和环境的影响，可以采取以下控制方案：1. 优化设备结构和布局：通过优化设备的结构和布局，减少振动和噪声的产生，降低噪声水平。

2. 使用隔振材料和隔音材料：在设备的固定座和周围墙壁等处使用隔振和隔音材料，有效地减少振动和噪声的传播。

3. 控制噪声源：对噪声源采取一定的控制措施，如提高设备的精度和平衡性，减少齿轮传动的噪声等。

4. 声学设计：对船舶机舱和船体的声学设计进行优化，改善声学环境，降低噪声传播。

在船舶机械设备噪声的有效控制方案中，关键是要综合考虑船舶的运营环境和工作特点，选择最合适的控制措施，减少噪声对船员和环境的影响。

第37卷第2期技术交流中国修船基于振动分析的船舶螺旋桨鸣音故障诊断叶文荣，于忠杰，王婉莹，高洪滨（92601部队，广东湛江524000）摘要：文章针对某船在试航过程中艉部区域出现的不明金属敲击异响，通过测量异响区域船体的振动信号，分析异响出现和消失时振动频谱结构特征，确定故障原因是螺旋桨鸣音。

研究发现，附着在螺旋桨上的海生物发展到一定程度后，会改变桨叶的随边形状，流体在螺旋桨背后形成卡门涡街，作用于桨叶发出金属敲击声。

关键词：船体振动；卡门涡街；金属敲击声；螺旋桨鸣音中图分类号：U672文献标志码：Adoi ：10.13352/j.issn.1001-8328.2024.02.002Abstract ：In response to the abnormal metallic sound in the stern area of a certain ship during its sea trials ，this paper measures the vibration signals of the hull in the area of the noise and analyzes the frequency spectrum struc⁃ture changes of the vibration velocity at the measurement point when the abnormal sound occurred and disappeared.It determines that the propeller singing creates the sound.The study finds that when marine organisms attached to pro⁃pellers develop to a certain extent ，they change the trailing edge shape of the blades ，causing the fluid to form a Kar⁃man vortex street behind the propeller ，which acts on the blades to produce a metallic sound.Key words ：hull vibration ；Karman vortex street ；metallic sound ；propeller singing作者简介：叶文荣（1982-），男，江西万安人，工程师，硕士，主要从事船舶振动噪声控制及机械设备故障诊断工作。

上海交通大学硕士学位论文船舶结构振动与声辐射分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋结构物设计与制造指导教师：***2003.2.1上海交通大学硕士学位论文摘要船舶结构振动与声辐射分析摘要弹性结构在机械激励力作用下引起的振动与声幅射实际上是弹性体它一直是水噪声研究领域中一个重要的研究课题研究愈来愈深入解决这类问题的完整理论已日趋成熟本文结构上采用有限元法BEM该类方法的优点是对结构形状变化适应性强但计算量大本文在求解声辐射时同时比较了直接边界元法(Direct-BEM)和间接边界元法(Indirect-BEM)µÚÒ»ÕÂÆÀ¼ÛÁËÉù·øÉä¼ÆËãÔڽṹÉè¼ÆÖеÄ×÷ÓÃͬʱ½éÉÜÁ˱¾ÂÛÎÄÑо¿¹¤×÷µÄÖ÷ÒªÄÚÈÝͬʱ·ÖÎöÁË×èÕñÖÊÁ¿¿é½á¹¹²ÎÊý¶ÔÕñ¶¯ºÍÉù·øÉäµÄÓ°Ïì¹æÂÉΪ½¢´¬µÄ¼õÕñ½µÔëÉè¼ÆÌṩÁËÒÀ¾ÝÈ»ºóÔÚÉù²¨¶¯ÀíÂ۵Ļù´¡É϶ÔÓÚ²»Í¬Ìõ¼þÏÂÆæÐÔϵÊýµÄ¼ÆËã(Direct-BEM)和间接边界元法(Indirect-ͬʱ±È½ÏÁËÖ±½Ó±ß½çÔª·¨BEM)µÚËÄÕÂÓÃÓÐÏÞÔª·¨(FEM)-间接边界元法(Indirect-BEM)来分析计算整条舰船在各种激励作用力的近场噪声和自噪声但基本反映了各个频段的声辐射值改进提供了很好的参考第五章对全文的研究工作进行了总结关键词隔振边界元法间接边界元法上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACTANALYSIS FOR THE VIBRATION AND ACOUSTIC RADIATIONOF THE MARINE SHIPABSTRACTThe vibration and acoustic radiation of the elastic structure stimulated by the mechanical force, in fact, is a fluid-structure coupling problem, which is an important problem in the field of water noise. With the development of the computer and numerical calculation technology, the study is stepped further, and the calculating model is nearer to the engineering project day by day. We can say that the full theory resolving such task is growing up with each passing day. In this dissertation, in order to deal with the fluid-structure coupling problem, the frequency response of the structure is obtained by FEM and the near noise field is approached by BEM. Such a way has a strong orientation to the change of the structure’s geometry, at the same time, it is seasoned with the acoustic analysis for the field with a boundary or without a boundary between the low frequency and the middling frequency. In this paper, the Direct-BEM and Indirect-BEM way are probed into, which can provide some reference for forecasting the acoustic radiation of the marine ship.Using the finite element method (FEM), the frequency response of a structure stimulated by a force is discussed. Meanwhile, the law that parameters of the mass-block affect the vibration and the acoustic radiation is deduced. And the better way of vibration isolation is analyzed, which can provide the reference for reducing vibration and lessen noise of the structure.The calculation formulas of the boundary element method (BEM) f or the acoustic radiation problem in the full-space and half-space are studied, based on the wave propagation theorem. And the determination of the singular integral coefficients on various occasions is analyzed, at the same time, the Direct-BEM is compared with the Indirect-BEM, which can provide the reference for forecasting the acoustic radiation in engineering domain.Finally, using the software Msc/Nastran and Sysnoise, With the frequency response simulated by FEM and the near noise field given by BEM, the Indirect-BEM way is applied to approximately calculate the near acoustic radiation of a marine ship immersed in water, which can provide the reference for designing the marine ship and forecasting its acoustic radiationKey words: acoustic radiation, FEM, vibration isolation, the near acoustic radiation, BEM, Direct-BEM, Indirect-BEM上海交通大学学位论文原创性声明本八郑ｃＲ，。

20基金项目：海洋工程国家重点实验室（上海交通大学）开放课题资助项目（编号1605）作者简介：欧礼坚（1974-），男，博士。

研究方向：绿色船舶技术研究。

张自帆（1998-），男，主要从事船舶船体设计工作。

收稿日期：2020-07-22螺旋桨桨叶涡激振动引起机舱噪声的预报与分析欧礼坚1，张自帆2（1. 华南理工大学土木与交通学院，广州 510640；2. 友联船厂（蛇口）有限公司，深圳 518052）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：APrediction and Analysis of Engine Room Noise Caused by Vortex-Induced Vibration of Propeller BladeOU Lijian 1, ZHANG Zifan 2( 1. South China University of Technology, Guangzhou 510640; 2. Yiu Lian Dockyards (Shekou) Limited, Shenzhen 518052 )Abstract: 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; V ortex-induced vibration; Cabin noise1 前言由于造船技术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。

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。