下载文档原格式
舰船辐射噪声源及其一般特性舰船辐射噪声源分为三大类：机械噪声：主机：柴油机、主电动机、减速器辅机：发动机、泵、空调设备螺旋桨噪声：螺旋桨空化螺旋桨叶片振动水动力噪声：水流辐射噪声；空腔、板和附件的共振；支柱和附件的空化机械噪声机械噪声是航行或作业舰船上的各种机械的振动，通过船体向水中辐射而形成的噪声。
产生机理：不平衡的旋转部件（电机电枢等）；重复的不连续性（齿轮、涡轮机叶片等）；往复部件（汽缸的爆炸）——产生线谱噪声，其成分是振动基频及其谐波分量流体空化和湍流及排气（泵、管道、凝汽器等）；机械摩擦（轴承等）——产生连续谱噪声。
结论：舰船辐射噪声为强线谱加弱连续谱的迭加，与舰船航行状态及机械工作状态密切相关，一般较复杂、多变。
机械噪声是舰船辐射噪声低频段主要成分。
螺旋桨噪声螺旋桨噪声：螺旋桨空化噪声和螺旋桨叶片振动辐射噪声。
螺旋桨空化噪声：螺旋桨旋转时，叶片尖上和表面上产生空化。
螺旋桨空化噪声是舰船辐射噪声高频段主要成分，且为连续谱，其典型频谱如下图。
频谱特点：在高频段，谱级随频率以6dB/Oct斜率下降；在低频段随频率增高而增高；谱峰（100Hz~1000Hz）随航速和深度而变化，当航速增加和深度变浅时，谱峰向低频移动。
原因：高航速和浅深度时，易产生空化气泡，产生低频噪声，使谱峰向低频端移动。
空化噪声产生条件：航速大于舰船临界航速。
螺旋桨空化噪声与航速关系：航速低于临界航速，空化噪声级很低（未发生空化）；航速增大至临界航速，空化噪声级急剧增大（空化发生、发展）；航速继续增大，空化噪声级基本趋于稳定（空化充分）。
螺旋桨空化噪声与航深关系：航行深度增加，临界航速提高，空化噪声级增加。
螺旋桨空化噪声还与其它因素有关，例如螺旋桨损坏、加速、转向等因素。
水面舰船的螺旋桨空化噪声—航速关系不是S形，关系复杂。
螺旋桨唱音：螺旋桨唱音是螺旋桨叶片拍击、切割水流而引起的，也称为旋转噪声，它为线谱噪声分量。
其频率：n是螺旋桨叶片数；s是螺旋桨转速；m是谐波次数。
船舶结构振动噪声分析及其进展摘要：船舶的辐射噪声是影响其隐身性能的主要因素，其由机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三部分叠加而成。
机械噪声为船上机械设备在运行过程中引起结构的振动，并通过基座和管路传递到船体，引起船体振动而向水下辐射的噪声。
船舶在低、中速航行时，机械噪声将成为主要的辐射噪声。
关键词：船舶结构；振动噪声；进展引言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（U.S.Coast Guard）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。
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。
1.噪声及其对人的危害噪声，一般包含两种含义：就物理学观点讲，噪声就是各种不同频率和声压之声音的无规律组合；就生理学和心理学观点讲，凡是声级很高，造成对人体的危害，或者声级不高而使人厌烦，干扰人们的休息、睡眠、工作等一切不需要的声音都称为噪声。
其危害也是多方面的：（1）噪声对语言清晰度的影响：噪声声级越强，语言清晰度就越低。
在80dB的噪声环境里人们交谈已经很困难，而90dB的噪声环境里面则无法交谈。
（2）噪声对人听觉的损伤：最常见的是“听觉疲劳”，即在噪声作用下，使人的听觉灵敏度暂时下降，过后很快就会恢复。
这种现象也称“暂时性听力损失”。
而当听觉长期暴露在强噪声环境中，至使听觉灵敏度下降变成长期的，以后不能再全部恢复，即造成“永久性听力损失”。
（3）噪声危害人的健康：长期处在噪声作用下会导致中枢神经功能性障碍，表现为植物神经衰弱症侯群；强噪声作用于中枢神经，往往引起消化不良及食欲不振，从而导致肠胃病；噪声会使交感神经紧张，引起心跳过速、心率不齐、血压升高等症状。
船舶设计中的声学特性研究在船舶设计领域，声学特性的研究是一个至关重要的环节。
随着船舶行业的不断发展，对于船舶的舒适性、安全性以及功能性的要求日益提高，声学特性在其中扮演着不可或缺的角色。
船舶在运行过程中会产生各种各样的噪声，这些噪声不仅会影响船员的工作和生活环境，还可能对船舶的结构和设备造成损害，甚至会干扰船舶的通信和导航系统。
因此，深入研究船舶设计中的声学特性，对于提高船舶的整体性能具有重要意义。
首先，让我们来了解一下船舶噪声的来源。
船舶的主机、辅机等动力系统是主要的噪声源之一。
这些机械设备在运转时会产生振动和噪声，通过船体结构传播到各个舱室。
螺旋桨在旋转时与水流相互作用，也会产生噪声，尤其是在高速旋转时，噪声更为明显。
此外，通风系统、空调系统、泵类设备等辅助系统的运行也会产生一定的噪声。
船舶在航行过程中，水流与船体表面的摩擦、船体结构的振动等也会产生噪声。
对于船舶声学特性的研究，需要综合考虑多个方面的因素。
声学材料的选择和应用是其中的一个重要环节。
在船舶的舱室内部，可以使用吸声材料来降低噪声的反射和传播。
常见的吸声材料有玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等，它们具有良好的吸声性能，可以有效地减少噪声在舱室内的传播。
同时，在船体结构中，可以采用隔音材料来阻隔噪声的传播，例如阻尼材料、隔音板等。
船舶的结构设计对于声学特性也有着重要的影响。
合理的结构设计可以减少振动和噪声的产生。
例如，优化船体的线型可以降低水流与船体表面的摩擦噪声；加强船体结构的刚度可以减少结构振动产生的噪声。
在船舶的舱室布局方面，合理规划设备的位置和人员活动区域，可以减少噪声的集中和传播。
在船舶声学特性的研究中，数值模拟技术发挥着越来越重要的作用。
通过建立数学模型和使用专业的声学软件，可以对船舶的声学性能进行预测和分析。
在设计阶段，就能够发现潜在的声学问题，并采取相应的改进措施。
例如，可以模拟不同工况下的噪声分布情况，为设备的安装和布局提供参考。
摘要：某多输入双级传动齿轮箱是舰船振动与噪声的主要根源之一。
文中在建立齿轮箱的试验模型后,采用固定锤击点改变测量点法采集各点的冲击数据和响应数据,在对同类型两部齿轮箱的模态试验的结果分析的基础上,通过对比找到了其中一部齿轮箱振动噪声增大的原因,经过对该齿轮箱的开箱测检结果表明,其分析结论是正确的。
对该型舰船齿轮箱的故障诊断、提高其可靠性和维修性,具有重要的指导意义。
关键词：齿轮箱; 振动; 噪声; 模态试验舰船齿轮箱不仅要求传递功率大、体积小、重量轻,还要求其振动小、噪声低[1 ] ,齿轮箱能否正常工作会影响整个系统的工作特性,齿轮箱本身的振动以及由轴系传来的齿轮的振动都是产生舰船辐射噪声的主要根源,继而直接影响舰船的战斗力。
某型舰船的多输入双级传动齿轮箱存在着较大的振动和噪声,表现为振动量级超大和有啸叫声,这一现象在其它同型齿轮箱中少见,通过对该型舰船齿轮箱箱体的模态对比测试,测试结果发现了某型舰船齿轮箱产生噪声振动的故障原因,并采取了相应的措施,排除了故障。
1 齿轮箱的振动信号分析从故障齿轮箱中录取信号,经数字信号分析,从中提取故障信息,是机器设备状态监测和故障诊断的有效方法[2 ,3 ] 。
振动信号的结构成分反映齿轮箱的振动特征及故障性质。
为此,通过对同型的两座齿轮箱的振动信号的拾取及分析对比,查找齿轮箱的主要故障源及其传递途径。
在齿轮箱上共布置了六个测点,测点布置在齿轮箱体罩壳轴承测温计的凸台上,测点如图1 所示。
图1 齿轮箱测点布置同时,还用声级计测试空气噪声,并分析其频谱,比较其与箱体振动的相关性。
主要测试仪器有: Kistler 8702250 加速度传感器、Kistler 5124A 放大器、TEAC TD2135 T 数据记录仪、HP25670 动态信号分析仪和QUEST MODEL 1800 声级计。
从齿轮箱的振动频谱图分析,其振动频谱的主频率为二级齿轮副的啮合频率及其倍频。
振 动 与 冲 击第28卷第4期J O U R N A LO FV I B R A T I O NA N DS H O C KV o l .28N o .42009 大功率船用齿轮箱耦合非线性动态特性分析及噪声预估基金项目:国家十一五科技支撑计划资助项目(2006B A F 01B 07-01)和新世纪优秀人才计划(N C E T-05-0766)资助项目收稿日期:2008-05-09 修改稿收到日期:2008-07-15第一作者陆 波男,博士生,1978年4月生陆 波1,2,朱才朝1,宋朝省1,王海霞1(1.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400044;2.西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳 621010) 摘 要:对某大型船用齿轮箱的动态特性进行分析,将系统分为传动子系统和结构子系统,通过支撑轴承把两个子系统耦合起来,建立齿轮-轴-轴承-箱体耦合系统三维有限元模型。
在研究斜齿轮接触线变化规律基础上,提出了一种计算斜齿轮时变刚度的方法。
在考虑传动子系统内部激励和外部激励的影响下,对系统动态特性进行了数值仿真,得出了结构子系统各点的振动位移、速度等动态评价指标,以及系统的结构预估噪声,为船用齿轮箱系统动态性能优化提供了理论依据。
关键词:船用齿轮箱;耦合振动;固有特性;动态响应;噪声预估中图分类号:T H 113.1 文献标识码:A 大功率船用齿轮箱装置是船舶轮机系统的重要设备之一,其结构复杂,精度要求很高,且处于重载的运行条件下,综合技术指标远远高于其它船用齿轮箱。
重载齿轮在传动过程中产生较大的振动、噪声和动载荷,有可能导致系统某些环节的失灵或损坏,甚至会导致齿轮系统本身的破坏和故障等。
因此,开展船用大功率齿轮箱动态特性分析、控制齿轮箱系统的振动与噪声,实现船用齿轮系统的动态设计己成为重要的研究课题。
目前关于齿轮箱系统的研究主要集中在齿轮—转子系统动态特性以及齿轮箱体优化减重分析,而通过轴承连接把齿轮-转子系统和箱体系统作为一个整体进行研究涉及较少[1-5]。
海上风力发电用齿轮箱的振动与噪声控制随着全球对可再生能源的不断需求增长，海上风力发电逐渐成为解决能源供应和环境保护的可持续发展选择之一。
然而，海上风力发电机组运行中的振动和噪声问题一直以来都是困扰行业的挑战。
特别是齿轮箱作为风力发电机组的核心部件，其振动和噪声的控制对于提高装机容量、延长设备寿命和保障运行安全至关重要。
首先，海上环境的特殊性决定了齿轮箱的设计和材料选用需要具备高度的防水和耐腐蚀性能。
海上风力发电机组需要在恶劣的天气条件下运行，包括强风、巨浪和盐雾等。
因此，齿轮箱的结构和材料选择必须能够保证设备的可靠性和稳定性，减少振动和噪声的产生。
其次，齿轮箱的振动产生主要与不平衡、偏心、齿轮啮合误差、齿轮磨损等因素有关。
为了控制振动，可以考虑以下几个方面的措施：1. 齿轮箱的结构设计：合理的结构设计可以降低振动的产生。
例如，采用刚性足够的支撑结构和减震装置，以降低振动的传递和放大。
2. 齿轮的制造和装配：精确的齿轮制造和装配可以减少齿轮啮合误差，从而降低振动和噪声的产生。
采用先进的加工设备和工艺，并实施严格的质量控制，以确保齿轮的高精度和互换性。
3. 振动检测与监测：通过安装振动传感器和监测设备，对齿轮箱的振动进行实时监测和分析。
这样可以及时发现异常振动，并进行相应的调整和修复，以降低振动和噪声水平，保障设备的正常运行。
对于齿轮箱噪声的控制，可以考虑以下措施：1. 声学材料的选择：合适的声学材料可以有效地吸收和隔离噪声。
在齿轮箱内部和外部表面覆盖吸音层，可以减少机械振动传至外部结构的噪声。
2. 噪声的隔离和消除：通过采取隔振和消声措施，可以有效地减少齿轮箱噪声的传播。
例如，采用悬挂隔振装置或弹性支座等，可以降低齿轮箱噪声对周围环境的影响。
3. 噪声监测与控制：安装噪声传感器和监测设备，对齿轮箱的噪声进行实时监测和控制。
这样可以及时发现、识别和解决噪声问题，保持设备的正常运行和生产效率。
除了以上措施，海上风力发电用齿轮箱的定期维护和保养也是控制振动和噪声的重要一环。
某型齿轮箱传动系统的噪声与振动分析随着科技的进步和人们对质量要求的提高，噪声和振动问题已经成为工业界面临的一个重要挑战。
对于某型齿轮箱传动系统来说，噪声和振动不仅会对设备的正常运行产生负面影响，还会对操作人员的健康和环境造成潜在风险。
因此，对齿轮箱传动系统的噪声与振动特性进行深入分析和优化是十分必要的。
首先，要了解齿轮箱传动系统中噪声和振动的产生机制。
齿轮箱主要由齿轮、轴、轴承等组成，当这些部件在工作过程中发生相对运动时，就会产生振动。
而由于材料、摩擦、结构等因素的限制，这种振动会以声波的形式传播出来，产生噪声。
齿轮、轴、轴承等部件的质量、结构、加工精度等都会对振动和噪声产生影响，因此，在设计和制造过程中应该注重提高部件的质量和加工精度，减少不必要的振动和噪声。
其次，齿轮箱传动系统噪声和振动的分析方法主要由试验和数值模拟两部分组成。
试验方法通常使用振动传感器和声学传感器来测量实际工作状态下的振动和噪声数据。
通过对实测数据的分析，可以了解不同工况下齿轮箱振动和噪声的变化规律，找出可能存在的问题和改进措施。
数值模拟方法则通过建立齿轮、轴、轴承等部件的有限元模型，并结合运动学和动力学分析方法，计算出齿轮箱在不同工况下的振动和噪声情况。
通过数值模拟可以在设计阶段就预测和评估齿轮箱的性能，提前采取相应的改进措施。
齿轮箱传动系统的噪声和振动问题涉及到多个方面的因素。
首先，振动和噪声的源头主要包括齿轮啮合、轴承摩擦、轴向不稳定等。
齿轮啮合时会产生周期性的振动和噪声，当齿轮啮合配合不良或齿轮质量不合格时，啮合过程中会产生不规则的振动和噪声。
轴承摩擦和轴向不稳定则会导致齿轮箱产生高频振动和噪声。
其次，传动系统的结构和材料也会对振动和噪声产生影响。
合理设计传动系统的结构和加强件的连结，选择合适的材料和表面处理方法，可以有效地减少振动和噪声的产生。
再次，传动系统的工作工况也会对噪声和振动产生不同程度的影响。
根据传动系统的工况，合理调整传动比、转速和负载等参数，可以减少振动和噪声的幅度和频率。
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。
