船舶结构振动噪声分析及其进展

船舶轮机振动噪声控制综述摘要：船舶轮机产生的振动噪声对环境产生了一定的影响，其产生的振动噪声在一定程度上破坏了生态环境。

为了加强船舶轮机振动噪声的控制和维护生态环境，就需要采取一些列的隔振降噪措施。

关键词：船舶轮机；振动噪声；控制在船舶的运行过程中，轮机起到了重要的作用，为船舶的运行提供了充足的动力来源，而由于船舶的体积较大，重量较重，使其具有的负担往往较高，在轮机运行过程中，就会出现振动噪声的现象，不仅仅对环境造成了一定的污染，同时，产生的噪音对人们的身体健康也会造成一定的影响。

因此，在当前阶段中，加强对船舶轮机振动噪声控制进行研究，减少船舶在运行中产生的振动噪音具有重要的经济意义与社会意义。

一、船舶轮机振动带来的危害1.船舶轮机振动不利于人的身体健康，传播震动会产生巨大的噪音，人们通过船舶进行出行时，船舶结构通过振动所产生的噪音会对人们带来巨大的负面影响，假使船舶振动越大，那么它所产生的噪音亦会加大，最终导致乘坐者的听力削减，更严重时，也会导致心血管疾病的发生以及神经系统的衰落，同样乘坐者在噪音的环境之下更是无法进行充分的休息，最终导致生理上产生不良的反应，严重者，可能还会诱发心脏病。

对于驾驶人员来说，长期的噪音也会不利于他们的驾驶，会使得他们很容易出现疲劳的现象，在对自身带来巨大的危害同时，也可能由于疲劳驾驶，导致一系列安全事故的发生。

2.船舶轮机振动影响船舶正常的使用寿命，船舶结构上的振动会对该结构带来一系列的损害，对于机械设备所带来的磨损也是十分巨大的，严重时甚至可能会出现船体裂缝这一巨大的损害事故，最终严重影响着船舶在海洋上航行的安全。

其中，在船舶的所有振动结构当中，扭转振动带来的危害是最大的，由于扭转振动所产生的一系列的还是事故也是最多的，为此，当前专家们研究最多的也是扭转振动。

同时，当发生扭转振动时，普通情况之下，船上一般不会产生由于振动所带来的不适感，因此，这一振动形式也是我们经常所忽略的，但一旦忽略之后，通常会伴随着重大的海洋事故的发生。

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。

关于船舶减振降噪的原理与措施关于船舶减振降噪的原理与措施段世忠(黑龙江省航道局)摘要:船舶噪音的污染源主要是由于船舶的动力装置及其它辅助装置自身振动及吸排气引起的,并提出了传播的的途径及应采取的措施来减振降噪.关键词:船舶;噪音;控制方法一,船舶噪音源1.空气动力噪音1.1由主机空气流动产生的噪音.如果进气管直径为0.35m,则其平均流速可达64m/8,再考虑到各缸的进气必然存在间断性和不均匀性,于是在进气管中会出现空气动力噪音并向四周传播,形成空气动力噪音场.1.2排气产生的噪音.主要有排气压力脉动噪音,气流通过气阀等处发生的涡流声,边界层气流扰动发生的噪音和排气出口喷流噪音.在多缸柴油机排气噪声的频谱分析中,低频处有一明显的噪声峰值,即低频噪声.这时由于柴油机每一缸气阀开启时,缸内燃气突然高速喷出,气流冲击到排气阀后面的气体上,使其产生压力巨变而形成压力波,从而激发噪声,由于各缸排气阀是在指定的相位上周期性运行,因而这是一种周期性的噪声.另外排气系统中气体的共振是在主机与烟囱之间的排气管中形成的强烈压力脉动,除了引起涡轮鼓风机和排气管系统的振动外,还可以在船舶烟囱附近产生振动.1.3来自增压器气流的噪音.对废气涡轮增压器来讲,空气与压气机叶片之间的相对速度很大,在叶片附近必然会出现大量涡流,在形成强烈而尖厉的空气动力噪音的同时,激励叶片振动而发出噪音.2.柴油机的噪音柴油机主要是由于气动,机械两方面产生的噪声.燃烧过程中气体在气缸中产生声驻波,声压起伏通过换气过程等直接辐射并通过气缸壁以结构声形式传播和辐射.燃烧过程中冲击波激励的机械振动通过活塞,连杆,曲柄轴传到柴油机构架上,并由曲轴箱,壳体等向外辐射声能.低速柴油机(转速低于每分钟200转)的噪声主要是从柴油机的上表面,增压器和换气系统附近向外辐射的,其频率主要随机器的转速和燃烧周期而定,中速柴油机(转速每分钟300～750转)的噪声通常高于低速柴油机.主要噪声级出现在中频段,这是燃烧过程压力增长速率大的缘故.阀门盖,检修门,曲轴箱侧壁等处最响.低频段的扩展与气缸中最大压力有关,而高频段的噪声则是由气缸中压力脉动引起的,这种机器的增压器系统产生高频段噪声,高速柴油机(转速每分钟超过800转)的低频段噪声级较低.这种机器具有高的燃烧压力和急剧燃烧的特点,所以机器的转动部件,摆动部件和阀门机构等发出强噪声,齿轮啮合的噪声频率决定于齿数乘转速.电机槽极的噪声频率决定于轴速乘上定子极数.燃汽轮机的噪声频率决定于轴转速乘上叶片数.泵在工作时,管路中由于压力脉动产生流体动力噪声.柴油机的配气机构之间,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间,喷油器的针阀和针阀体之间,活塞裙部和缸套之间等都会产生金属撞击和摩擦噪音.各种机械在工作时除直接向周围辐射噪声外,还通过各自的基座将机器的振动传递给船壳,引起船壳的构架和壳板振动.这些结构振动形成结构声,在船体中传播并向周围媒质(空气,水)辐射噪声.3.辅助机械噪音辅助机械包括各种舱室机械如水泵,油泵,风机,锅炉等;甲板机械如货物装卸设备,锚绞设备以及各种挖泥机等工作机构等锅炉噪音主要在燃烧室附近较明显,自然通风时空气卷入火焰及可燃物小团粒随机爆裂;人工通风时通风机是主要的噪音源.液压系统的噪音,可来自液体动力引起的冲击力,脉动,气穴声和机械振动及管道,油箱的共鸣声等.4.螺旋桨噪音主要有旋转噪声和空化噪声(当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力以下时,产生汽泡,汽泡上升后破裂).旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力(其频率主要决定于桨轴转速乘桨叶数,常称为叶频) 和螺旋桨的机械不平衡引起的干扰力(其频率为桨轴转速,常称为轴频)所产生的噪声.螺旋桨出现空化现象以后,船舶水下噪声主要决定于螺旋桨噪声.出现空化时的航速称为临界航速.空化噪声具有连续谱的特征,空化噪声特性与桨叶片形状,桨叶面积,叶距分布等因素有关.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,产生桨鸣,螺旋桨噪音的强度较主辅机噪声的强度要弱,影响范围也主要限于尾部舱室.5.船体振动的噪音船体振动的噪音是由主辅机及螺旋桨的扰动和各种机械及波浪的冲击引起的振动而产生.辅助机械一般功率较小,噪声的强度相对说来也较低. 但是,如果泵和风机等设备安装在临近驾驶室或客舱附近而不采取防噪措施,也容易造成严重的噪声干扰.6.水动力噪声主要是由于高速海流的不规则起伏作用于船体,激起船体的局部振动并向周围媒质(空气,水)辐射的噪声.此外,还有船下附着的空气泡撞击声呐导流罩,湍流中变化的压力引起壳板振动所辐射的噪声(声呐导流罩内的噪声一部分就是因此产生的)等等.7.金属撞击和摩擦噪声柴油机的配气机构之问,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间等等,产生的噪声属于高频域,当活塞或气阀间隙偏大时,噪声会达到很高的程度.二,船舶噪音的控制船舶噪声的防护,必须在船舶设计时就应加以考虑,因为在使用后,采取减噪措施就会受到限制,首先是使用噪声小的主机,辅机和螺旋桨,其次是合理进行船舶舱室的布置.(一)机舱噪音控制机舱是船舶动力装置的集中地,主辅机等各种机器设备发出的噪声经久不息.在大型低速柴油机为主机的机舱里,其噪声主要是空气噪声:中速柴油机为主机的机舱,其噪声由强度相当的空气噪声和结构噪声混成;以高速柴油机为主机的机舱里,则主要是结构噪声.因此必须结合实际情况来减噪.1.增加机座的尺寸和刚性从理论上讲当机座的刚度足够大时,可以使机座的振动趋向于零;增加机座的尺寸则可以降低振动的幅度;当然还要服从于实际布置和经济性的需要.2.采用弹性支撑和连接弹性支撑一般是采用隔振器,有橡胶隔振器和金属隔振器等形式.橡胶隔振器是价格便宜,不易塑性变形,但缺点是高温下易老化及弹性变差.金属隔振器是抗水耐油,高温下不变形就是价格较贵.弹性连接一般采用弹性联轴器,允许有一定的轴向和径向位移及一定的角偏差.3.敷设阻尼材料4.要根据机型分析确定噪音来源,测定噪音大小.机舱中平均噪音数值大小可以测量出来,关于测量点的选择要求是:根据机器的尺寸,将测量点置于机器周围2—3个高度点,并且距机器表面大约lm,在机器左右两侧每个高度上的测量点数必须等于气缸数的一半5.二冲程柴油机普遍采用定压增压方式,在气缸废气出口和增压器之间安装一个大大的废气总管,若其安装位置适当(比如靠近声源),则其会具备消音器的作用,尤其是减弱低频的废气噪音.(二)居住舱室噪音控制在一般情况下,对居住舱室产生影响的几乎全部来自机舱的结构传播噪音.因此,隔音措施是解决居住舱室减噪的主要办法,即切断与有噪音源舱室结构体的联系,如采取浮筑结构,在承重楼板与地面之间夹一弹性垫层并把上下两层完全隔开,不使地面层与任何基层结构(包括墙体)有刚性连接._49..一。

船舶轮机振动噪声控制综述随着船舶工业的迅速发展，船舶轮机振动噪声控制成为了一个备受关注的话题。

船舶轮机振动噪声不仅会影响到船舶的航行安全和舒适度，还会对船员的健康造成影响，对船舶轮机振动噪声控制进行综述是十分必要的。

一、船舶轮机振动噪声的来源1. 发动机振动：船舶的发动机是船舶轮机振动噪声的主要来源之一。

发动机在工作时会产生大量的振动，这些振动会通过船体传播到周围环境中，形成噪声。

2. 螺旋桨和推进系统振动：船舶的螺旋桨和推进系统也是产生振动噪声的重要来源。

螺旋桨在旋转时会产生大量的振动，推进系统的运转也会引起船体的振动，这些振动都会转化为噪声。

3. 船体结构振动：船体结构的振动也会直接导致船舶振动噪声的产生。

船体结构的振动会受到船舶运行时的水动力和气动力的影响，从而产生不同频率和振幅的振动噪声。

船舶轮机振动噪声的存在会对船舶和船员造成严重的危害，主要表现在以下几个方面：1. 影响船舶的航行安全：船舶轮机振动噪声会影响船舶结构的稳定性和航行性能，从而对船舶的航行安全造成影响。

2. 影响船员的健康：长期暴露在船舶轮机振动噪声环境下会对船员的健康造成损害，容易导致听力下降、神经系统疾病等健康问题。

3. 影响船舶设备的寿命：船舶轮机振动噪声会对船舶设备和机械造成损坏，降低船舶设备的使用寿命，增加维护成本。

1. 发动机和设备的优化设计：通过对船舶发动机和相关设备的优化设计，可以减少振动和噪声的产生。

比如在发动机的结构设计中采用减振措施，在螺旋桨和推进系统的设计中采用减噪技术等。

2. 振动隔离和吸声措施：采用振动隔离和吸声措施可以有效减少船舶轮机振动噪声的传播。

比如通过在机舱或船体内部安装减振材料和吸声材料，可以有效隔绝振动和噪声的传播。

3. 声学优化控制技术：利用声学理论和技术手段对船舶轮机振动噪声进行建模和分析，从而找到合适的控制手段和控制策略，对船舶轮机振动噪声进行有效控制。

四、发展趋势预测随着船舶工业技术的不断发展和完善，对于船舶轮机振动噪声控制方面也将会有更多的创新和发展，主要表现在以下几个方面：1. 智能化控制技术：随着智能化技术在船舶领域的不断应用和发展，智能化控制技术也将在船舶轮机振动噪声控制方面得到更广泛的应用。

船舶轮机振动噪声控制综述船舶轮机振动噪声控制是船舶设计与运行中一个重要的领域，它涉及到降低船舶内部和外部机械振动、结构振动传递以及振动噪声的技术和方法。

本文对船舶轮机振动噪声控制技术进行综述，包括振动噪声的特点、控制方法与手段以及研究方向等。

一、振动噪声的特点船舶轮机振动噪声有以下特点：1.频率广泛：船舶轮机振动噪声的频率范围很广，从几十Hz到几千Hz都有可能存在的能量。

2.振动噪声的能量高：船舶轮机振动噪声的能量一般较高，对船员和环境造成较大的干扰。

3.振动噪声的传播路径复杂：船舶轮机振动噪声的传播路径受到船体结构的限制，通常通过机械传动、结构传递、液体或气体传递途径到达船舶内外部。

二、振动噪声控制方法与手段船舶轮机振动噪声控制方法主要有以下几种：1.结构振动控制：通过改变结构中的刚度、质量等因素来减少振动噪声的产生和传递。

2.降噪材料和结构设计：采用具有降噪功能的材料和结构设计，可以吸收、隔离或消散振动噪声的能量。

3.主被动控制：通过在轮机振动噪声源端设置控制装置，改变振动源的激励力或振动特性，来实现噪声控制。

4.隔离措施：通过隔离装置将振动与船舶其他部位隔离开来，减少振动噪声的传递。

5.声学处理：通过声学处理方法，如降噪间隙、吸声材料等，来减少机舱内或船体内的振动噪声。

三、研究方向目前，船舶轮机振动噪声控制研究还存在一些挑战和亟待解决的问题：1.振动噪声的源头识别与建模：需要对船舶轮机振动噪声的源头进行准确的识别和建模，以便选取合适的控制方法与手段。

2.智能化噪声控制：利用智能控制技术，通过反馈控制或模型预测控制实现船舶轮机振动噪声的主动控制。

3.船舶舱室设计优化：通过优化船舶舱室的结构设计、隔音材料的选择等，来降低船舶轮机振动噪声的传播与辐射。

4.多目标优化控制：综合考虑船舶轮机振动噪声控制的多个指标，如降噪效果、能耗、结构重量等，进行多目标优化控制。

总结：船舶轮机振动噪声是船舶设计与运行中的一个重要问题，需要通过结构振动控制、降噪材料和结构设计、主被动控制、隔离措施、声学处理等方法来进行控制。

第20卷 第9期 中 国 水 运 Vol.20 No.9 2020年 9月 China Water Transport September 2020收稿日期：2020-03-28作者简介：宋 宏（1982-），女，沪东中华造船集团有限公司工程师。

船舶通风系统噪声的分析及控制宋 宏（沪东中华造船（集团）有限公司 轮机室，上海 200129）摘 要：船舶噪声属于污染的一种。

噪声会对人体、周围环境会产生一定程度的危害。

文章主要论述船舶噪声产生的影响、船舶噪声的传播方式、船舶通风系统噪声的治理与控制办法。

关键词：船舶通风噪声；影响；目的；治理方法中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）09-0064-02一、噪声产生的影响船舶的动力机械和辅助机械在运行时发出的令人不舒适的声音。

船舶噪声关系到行船的安全，例如船桥上噪声级过高会影响指挥，声呐导流罩内噪声过高会严重影响声呐设备的正常工作，并干扰声呐对水下目标（暗礁、沉船、潜艇等）的探测。

二、通风系统噪声控制的目的1．提供船员一个安全的工作环境，便于他们语言交流、听见各种报警声、以及使得在控制室、驾驶室、值班处所的人员，有一个良好的环境来保持头脑清醒，和执行各种操作。

2．避免船员因过大噪声而导致听力损失。

3．提供船员良好的休息环境，保证一定的舒适性。

三、船上噪声的传播方式船上的噪声传播最主要的传播方式是通过周围的空气传播和船体的结构传播。

噪声能够引发周围空气的振动，周围空气振动后会经过船舶的设备、甲板、装饰板、天花板、舱壁板、顺着船舶的结构围井，、百叶窗、舱口盖、风栅、鹅颈头、菌形通风筒，防火回风栅等进行传播。

噪声也能通过各种与产生噪声的设备相连接的物件进行传递振动，如设备的基座等。

振动产生后会引发噪声同时而生。

四、船舶空调通风系统噪声治理方法 1．传递途径控制传递途径中的控制中我们可以通过增加吸声材料，隔声材料，隔振设计等方对噪声进行简单，并有效的传播控制。

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。

船舶振动噪声控制技术的现状与发展发布时间：2022-01-20T07:28:35.830Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：邹玉龙[导读] 近年来，随着我国经济发展水平和科学技术水平的逐渐提高，船舶也取得了相对较快的发展，这也为人们日常生活和工作提供了更加便利化的服务。

但是在船舶实际运行时，由于受各种内部因素和外部因素的影响，仍然存在各种各样的振动噪声，本文主要针对船舶振动噪声的控制技术和未来发展状况展开了相应论述和分析。

邹玉龙大连中远海运川崎船舶工程有限公司辽宁省大连市 116052摘要：近年来，随着我国经济发展水平和科学技术水平的逐渐提高，船舶也取得了相对较快的发展，这也为人们日常生活和工作提供了更加便利化的服务。

但是在船舶实际运行时，由于受各种内部因素和外部因素的影响，仍然存在各种各样的振动噪声，本文主要针对船舶振动噪声的控制技术和未来发展状况展开了相应论述和分析。

关键词：船舶；振动噪声；控制技术；未来发展通过研究和调查可以得知，我国船舶业的发展相对迅速的，逐渐成为世界第一造船大国。

因此，在实际造船业发展时，也应该不断加强对船舶安全性和舒适性的重视力度，这样才能真正有效防止船舶在后期运行时出现过多的噪声，真正为人民群众提供更加便利化的服务，本文主要针对船舶振动噪声展开了相应论述和分析，并根据其出现的具体原因提出了相应解决措施，这样才能真正有效促使船舶业在新时期取得突破性的发展。

1船舶噪声的来源及其危害由于船舶的内部结构相对复杂，在后期实际运行时经常会出现噪声源较多的情况，目前航运市场的船舶大部分是柴油机为动力，机舱内的噪声级大，特别是使用高增压、高转速的动力机器的船舶，其噪声级更大。

船舶噪声是长时间存在于船上的，而船体结构长时间的受到噪声影响会出现疲劳和损坏，各种舾装件或者是仪器设备也都会因为噪声而出现性能及运行异常。

同时，通过对船舶振动噪声的研究和调查，由于船舶在实际运行时会因为螺旋桨而引起水动力噪声机械设备，在实际工作时会因为某些元器件撞击振动而出现噪声，这样不能真正有效促使船舶在后期能够正常有序化的运行。

船舶的噪声与振动控制纪瑞摘要：近年来，我国各行业发展如火如荼，国家呈现一片蒸蒸日上、欣欣向荣的景象，船舶行业也取得了很大的发展。

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，要求研究人员可以对船舶发出的噪声与振动进行研究，找出有效控制的办法，指导船舶设计人员可以在后续的设计工作中利用控制噪声与振动元件，合理设计船舶结构，从而确保设计出的船舶有着较长的使用寿命，船员可安全的在船舶上开展各项海上生产及作业工作。

关键词：船舶；噪声与振动；控制措施引言随着工业水平不断提高，船舶等运输工具在外形方面逐渐向大型化发展。

船舶设备运行时间过长导致零部件松散、管路破裂等问题，使船体及内部结构的振动噪声问题也日益严峻。

如何有效保障大型船舶设备安全运行，有效控制船舶振动噪声成为当前研究的重点课题。

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。

船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行或停泊时由于外部环境、船舶自身结构等因素而引起的振动现象。

振动不仅会对船舶本身造成影响，还可能对船载货物、设备以及船员的健康造成影响。

船舶振动管理显得尤为重要。

一、船舶振动的影响因素1.1 外部环境因素：海浪、风浪、水流等海洋环境因素是引起船舶振动的主要原因之一。

海浪和风浪对船舶的作用会产生不同程度的摇晃和震动，尤其是在恶劣海况下，振动更为严重。

1.2 船舶自身结构因素：船体结构、船体材料、船体设计等方面也会对船舶振动产生影响。

如果船体结构强度不足、设计不合理，船舶在航行中就容易产生振动。

1.3 船载货物及设备的影响：船载货物的重量和分布，船上设备的安装位置和状态，都会对船舶振动产生影响。

货物的重心不稳、设备的故障等都可能导致船舶振动加剧。

二、船舶振动管理的重要性2.1 对船体结构的影响：船舶振动会对船体结构产生磨损和疲劳，长期振动会导致船体结构的损坏甚至沉没。

2.2 对船载货物及设备的影响：船舶振动会对船载货物造成损坏，对设备造成故障，严重影响船舶的正常运行和货物运输。

2.3 对船员健康的影响：长期处于船舶振动环境中的船员，可能会因为持续的震动对身体产生损害，甚至引发患病。

2.4 对航行安全的影响：船舶振动会影响船舶的操纵性能，一旦振动过大，可能导致船舶失控，进而危及航行安全。

3.1 优化船舶设计：在船舶设计阶段，应充分考虑船舶振动问题，合理设计船体结构、布置货物及设备，以减轻振动带来的影响。

3.2 加强船舶维护：定期对船舶进行检修和维护，保证船体结构和设备的完好，及时排除振动源，降低振动幅度。

3.3 采用振动减震技术：通过安装减震装置、设计减震系统等技术手段，对船舶振动进行控制和减缓。

3.4 加强人员培训：提高船员对船舶振动管理的认识和技能，增强应对振动问题的能力。

3.5 强化监测与控制：建立船舶振动监测系统，及时发现和控制振动问题，以保障航行安全和船舶设备完整。

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。

关键词 :振动与波 ;声振耦合 ;双层壳体 ;有限元 ;边界元 ; 中图分类号 : TB53 文献标识码 :A
The Model ing of the Ship and Numerical Simulation of Coupled Vibro2acoustic Behavior by FEM/ BEM
元求解方程
[ E ]{ p} = [ D ]{νn}
(4)
计算中要对系数矩阵时的奇异积分问题和在特征频
率处解的不唯一性问题作特别处理 ,该技术已相当
成熟 ,本文不再赘述 。一旦表面压力已求得 ,外部场
压很容易得到 。
在结构面
S
上
i
节点处单频声场的法向声强
I
i n
由下式给出
I
i n
=
1 2
Re{
pi
·(
研究船舶由于结构振动产生的水下辐射噪声 , 有二个问题是必须考虑的 :第一个问题是船舶湿表 面和水之间的流 - 固耦合 ,以及双层壳体中流体的 影响 。求解复杂结构的流固耦合问题的困难 ,往往
收稿日期 :2003208210 作者简介 :彭旭 (1962 - ) ,男 ,湖北人 ,工程硕士 ,室主任 ,从事振动 与噪声研究工作 。
B EM) 对计算结构外部充满无界流体的水动力学问 题是很有效的 。有限元法的优点是计算结构振动包 括流固耦合面上的振动 ,而边界元法对计算无限域 中的声学问题非常有效 。计算机技术的迅猛发展为 求解复杂的大型船舶结构的耦合声振问题提供了前 提 ,本文尝试利用有限元软件 ANS YS 计算船舶结 构与水下声场的耦合振动 ,然后将计算得到的外壳 面上的振动速度作为声场计算的边界条件 ,利用边 界元软件 S YSNO ISE ,计算声学物理量 。论文的主 要工作分为两部分 ,第一部分针对整个实船模型 ,归 纳了船体内部弹性结构的振动 、船体内外壳板与水 介质的耦合振动以及外部流体域中声辐射的方程 , 为解决复杂结构的声振问题提供理论依据 。第二部 分则对一船舶模型进行了耦合振动和声学计算与分 析 。在这一部分 ,首先利用 ANS YS 软件建立了船 舶模型耦合振动的有限元模型 , 并计算了模型的 “湿”模态和在动力系统中模拟的激励源的作用下引 起的船舶壳板耦合振动 。在此基础上 ,取出计算得 到的外壳板面上的振动速度作为边界条件 , 利用 S YSNO ISE 软件计算了水下声辐射 。

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。

船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动是指船舶在航行、停泊、装卸货物等运作过程中产生的振动现象。

船舶振动
不仅会给船员和乘客带来不适和危害，还会对船舶结构和设备造成损害，甚至导致事故发生。

对船舶振动的管理和控制十分重要。

船舶振动主要源自以下几个方面：推进系统、舵系统、液压系统、机械故障、海况等。

船舶推进系统是振动的主要来源之一。

船舶在航行时推进系统产生的震动和噪声会传导到
船体上，影响船舱内的环境和人员的安全。

舵系统也是振动发生的重要因素。

舵系统的运
动不稳定和振动会产生船舶的摇晃和轻微震动。

液压系统也会产生振动，特别是在液压油
退回秒间产生的冲击。

对船舶振动的管理主要包括以下几个方面：设计阶段的振动分析、振动控制技术的应用、船舶结构的强化和设备的维护等。

在船舶设计阶段，需要进行振动分析，找出振动源，采取相应的措施进行振动抑制。

结构强化是最常见的方法之一，通过增加船体的刚度和强
度来减小振动的传播。

在船舶建造和维护过程中，还需对设备进行维护和调整，以确保其
正常运行和减少振动。

振动控制技术的应用也是管理船舶振动的重要手段之一。

主动振动控制技术是目前研
究的热点和趋势之一。

该技术通过传感器和执行器对振动信号进行实时监测和反馈控制，
从而减小或消除船舶振动。

其原理是通过引入反馈控制系统，在振动频率和相位上对振动
信号进行控制。

在实际应用中，可以采用压电陶瓷、液压控制和自适应控制等技术来实现
振动的控制。

42卷　第3期(总第154期)中 国 造 船V ol.42　No.3(Serial No.154) 2001年9月S HIPBUILDIN G OF C HIN A Sep.2001文章编号　2001A03-12我国船舶振动冲击与噪声研究近年进展*翁　长　俭(武汉理工大学)摘要评述了我国近年来在船舶振动、冲击与噪声领域的研究进展。

关键词:船舶振动,冲击,噪声,水弹性,振动预报,振动控制中图法分类号:U661.44(一)　前 言随着船舶向大型化、高速化方向发展,其振动、冲击与噪声的研究也愈来愈引起人们的重视。

近年来,国内各单位在该领域做了不少工作,取得了显著的进步,今就下述几个方面作综述与回顾。

(二)　振动计算方法及振动预报国内近年来对船舶振动的预报和计算,大致可分为:全船模态分析与响应预报、尾部振动计算分析及上层建筑振动分析三个部分。

由于计算技术的发展,用大型计算软件对全船进行模态分析和响应计算,已成为国内船舶振动研究中的活跃领域,近年来发表了不少论文。

论文[1]中采用了由该作者扩充和改进的SAP5通用结构分析程序,对68500DW T油船进行了总振动计算分析,给出了2种装载工况下的垂向振动固有频率及5种转速下的强迫振动的响应,并用ISO 6954标准对该船的振动水平进行评定。

论文[2]中针对3400t箱型货舱货船,将其船体离散成由杆、梁及平面应力元组成的三维结构,利用线性系统静动力结构分析程序,在压载出港和满载出港两种状态下进行了自由振动分析。

其结果表明,在常用主机工况时该船的尾端和上层建筑会产生较大的振动,并提出了结构上的减振措施。

论文[3]中,通过引进双梁模型和推导出的三梁模型,对大型油船的总体振动特性进行了分析研究,并将多梁模型与常用的单梁模型及经验公式进行了比较。

其结果显示,多梁模型在分析大型或超大型油船总体振动方面,较单梁模型有较好的实用价值,特别是在高阶振动时能更好地逼近,这为大型船舶总体振动预报提供了一个实用的方法。

船舶振动主动控制的研究进展与评述随着全球贸易和交通的不断发展，船舶作为重要的运输工具之一，其安全性、舒适性和节能性备受。

船舶振动是影响船舶性能和乘客舒适度的重要因素之一，因此，船舶振动主动控制的研究具有重要意义。

本文将围绕船舶振动主动控制的研究进展和评述展开，首先梳理相关背景信息，接着系统介绍基本原理和技术路线，然后深入分析不同方法及其优缺点，并对比分析各种方法的适用范围，最后综合评价各种方法的可行性和有效性，并提出未来的发展方向和研究重点。

船舶振动主动控制的基本原理是通过施加控制力来减小或消除船舶振动。

具体来说，船舶振动主动控制包括控制系统设计、控制策略选择和控制算法实现等技术路线。

控制系统设计主要是根据船舶振动的特点和控制要求，设计出适合的控制方案，包括传感器、控制器和执行器的选择和布置。

控制策略选择主要是确定控制算法和优化控制效果，例如PID控制、鲁棒控制、自适应控制等。

控制算法实现主要是将控制策略转化为计算机程序，实现对船舶振动的实时控制。

反馈控制是一种经典的控制策略，通过传感器监测船舶振动，将监测到的信号反馈给控制器，控制器根据反馈信号产生相应的控制力，以达到减小或消除船舶振动的目的。

反馈控制具有原理简单、稳定性好、可靠性高等优点，但同时存在响应速度慢、对外部干扰敏感等缺点。

主动控制是一种通过施加主动力来减小或消除船舶振动的控制策略。

主动控制通常采用分布式控制系统，通过多个执行器对船舶振动进行多点控制。

主动控制具有控制精度高、响应速度快等优点，但对系统的复杂性和成本要求较高。

被动控制是一种通过改变船舶结构或添加阻尼材料来减小或消除船舶振动的控制策略。

被动控制具有成本低、易于实现等优点，但同时存在减振效果有限、对特定频率的振动控制效果不佳等缺点。

未来船舶振动主动控制的发展方向主要包括提高控制精度、降低成本、增强鲁棒性、优化算法等方面。

同时，针对实际应用场景，需要重点解决以下问题：控制参数的确定：在控制系统设计和算法实现过程中，需要确定合适的控制参数，以提高控制效果。

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。