船舶主机气囊隔振系统动态特性分析
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舰船系统管路弹性减振设计与试验舰船系统管路是舰船重要的传动、燃料供应、冷却、润滑等互联设备之一,其波浪载荷、机械振动、水动力力等因素都对舰船系统管路运行产生影响。
因此,在管路设计和试验中,采用弹性减振技术可以有效降低管路系统的振动,减少管路系统的故障发生率。
在管路系统设计的初期,需要使用有限元分析法等先进的计算方法预测管路系统运动情况,并结合舰船应用实际的航行条件、载荷、机械振动、水动力力等因素,对管路系统进行合理化设计。
对于有些管路系统,可以考虑采用柔性材料、弹性陶瓷或阻尼材料等现代化的材料,使其具有一定的弯曲、拉伸、振动等变形能力,能够吸收和消除管路系统的振动,从而起到减少管路系统因振动而导致的损伤和故障的作用。
在管路系统试验方面,需要建立试验平台和试验方案,结合实际航行环境、波动条件和其他相关因素,进行管路系统的振动测试。
在测试中,可以采用压力变化、振动加速度、位移等指标对管路系统的运动进行监测和记录,然后利用波形分析、谱分析等方法对数据进行分析和处理,得出管路系统的弹性变形情况和减振效果。
试验结果显示,采用弹性减振技术的管路系统可以明显降低振动幅度和振动频率,从而减少管路系统的损伤和故障发生率,提高舰船的运行效率和安全性。
同时,弹性减振技术具有设计简单、安装容易、维护成本低等优点,适用于各类舰船的管路系统。
综上所述,舰船系统管路弹性减振技术是一种有效的管路系统设计和试验方法,可以提高舰船的运行效率和安全性,减少管路系统的故障和损伤发生率,具有重要的应用价值和发展前景。
随着现代化舰船的发展和技术的不断革新,舰船系统管路弹性减振技术将不断得到改进和提升,为舰船的海上任务提供更为安全、可靠的保障。
数据分析是对数据进行收集、处理、解释和评估的过程。
对于舰船系统管路弹性减振设计与试验,可以收集和分析以下数据:管路系统的长度、直径、材料、弹性模量以及波浪载荷、机械振动、水动力力等因素的数据,以及弹性减振技术对管路系统振动的减缓效果数据。
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。
JYQN舰用气囊隔振器研究
赵应龙;吕志强;何琳
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2006(028)0Z2
【摘要】详细介绍了JYQN系列舰用气囊隔振器的研制情况.试验测试结果表明,JYQN系列舰用气囊隔振器具有良好的性能和舰艇适用性,可广泛应用于舰艇设备的减振降噪,特别是对于大型设备的减振降噪优势明显.
【总页数】4页(P89-92)
【作者】赵应龙;吕志强;何琳
【作者单位】海军工程大学,振动与噪声研究所,湖北,武汉,430033;海军工程大学,振动与噪声研究所,湖北,武汉,430033;海军工程大学,振动与噪声研究所,湖北,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】O328
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电磁隔振系统在船舶减震中的应用研究1. 引言船舶的减震技术对于提高船舶航行的舒适性、安全性和降低设备磨损具有重要意义。
传统的船舶减震方法包括橡胶隔振和气弹簧减震等,然而这些传统方法存在效果受限、维护成本高等问题。
因此,本文将重点研究电磁隔振系统在船舶减震中的应用,并探讨其在提高船舶减震效果方面的潜力。
2. 电磁隔振系统的原理电磁隔振系统是一种基于电磁力原理的主动减振技术。
通过安装在船舶结构上的传感器感知船体的振动情况,并将这些信息传递给电磁隔振控制器。
控制器根据传感器反馈的振动信号,通过调节电流从而改变电磁系统的刚度和阻尼特性,以抵消船体的振动。
3. 电磁隔振系统的优势相较于传统减震方法,电磁隔振系统具有以下优势:- 主动调节性能:电磁隔振系统能够根据实时振动信号进行主动调节,使其效果更加准确和灵活。
- 安装灵活性:电磁隔振系统可以根据船舶结构的需求进行灵活安装,不需要改变船舶原有结构。
- 低频减振效果好:电磁隔振系统在低频振动方面的减震效果较好,能够有效降低海浪引起的低频振动。
4. 电磁隔振系统在船舶减震中的应用研究4.1 安全性提升电磁隔振系统能够根据传感器反馈的准确振动信号,及时调整电磁系统的工作状态,从而降低船舶在大浪条件下的翻滚和倾斜风险。
这将有助于提高船舶的安全性。
4.2 舒适性提升船舶航行中常伴随着较大的振动和噪音,给乘客和船员带来不适。
电磁隔振系统的应用可以有效降低船体振动,从而提高乘客和船员的舒适性和工作效率。
4.3 能量回收船舶在航行过程中会受到各种力的作用而产生振动,这些振动代表了能量的损失。
电磁隔振系统在吸收振动的同时,还能将这些振动能量转化为电能进行回收利用。
这不仅提高了电磁隔振系统的效能,同时也有助于船舶的能源节约和环保。
5. 电磁隔振系统的应用前景电磁隔振技术在船舶减震领域的应用前景广阔。
随着科技的发展,电磁隔振系统将进一步提升其精确度和稳定性,以应对更复杂和恶劣的海况。