[發(fā)明專利]一種船舶總體方案機械噪聲評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910350066.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110069873B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐福振;李海超;繆旭弘;王雪仁;高晟耀;李玉慧;霍瑞東;彭德煒
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種船舶總體方案機械噪聲評估方法，屬于船舶減振降噪論證和評估技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括：船舶總體方案設(shè)計成果分析及結(jié)構(gòu)建模參數(shù)梳理；建立船舶幾何結(jié)構(gòu)仿真模型；建立船舶統(tǒng)計能量分析模型；船舶單機輻射噪聲評估；船舶航行工況機械噪聲評估；本發(fā)明合理可行，克服了目前船舶總體方案機械噪聲評估中采用“人工經(jīng)驗”方法所得結(jié)論的不確定性，可實現(xiàn)對設(shè)備單機和航行工況下機械噪聲的定量仿真計算，大幅提高船舶總體方案機械噪聲評估結(jié)果的合理性和有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶減振降噪論證和評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船舶總體方案機械噪聲評估方法。

背景技術(shù)

船舶水下輻射噪聲是衡量船舶舒適性與聲學(xué)性能的重要指標(biāo)之一，伴隨著人們對海洋生態(tài)環(huán)境的日益重視，民用船舶水下輻射噪聲控制的立法似乎指日可待，因此在新船建造之初準(zhǔn)確預(yù)報水下輻射噪聲，盡早設(shè)計減振降噪方案顯得十分重要。船舶水下輻射噪聲包括機械噪聲、水動力噪聲和螺旋槳噪聲三大部分，并且在中低航速(一般不大于10節(jié))下船舶水下輻射噪聲以機械噪聲為主。目前，民用船舶航行時主要以中低航速為主，機械噪聲是影響其聲學(xué)性能的重要因素，因此加強總體方案機械噪聲評估，量化機械噪聲指標(biāo)實現(xiàn)風(fēng)險，對促進(jìn)總體方案聲學(xué)設(shè)計，確保機械噪聲指標(biāo)實現(xiàn)，進(jìn)而提高船舶舒適性與聲學(xué)性能具有重要意義。機械噪聲是由機械設(shè)備工作時產(chǎn)生的激勵力作用在船體上引起的船體結(jié)構(gòu)水下輻射噪聲，設(shè)備是其激勵源。機械噪聲包括單機輻射噪聲和組合設(shè)備輻射噪聲：單機輻射噪聲是指僅有一臺設(shè)備工作時，該設(shè)備激勵船體結(jié)構(gòu)引起的水下輻射噪聲，是船舶總體方案設(shè)計時須考核評估的關(guān)鍵指標(biāo)；組合設(shè)備輻射噪聲是指有幾臺設(shè)備同時工作時，這些設(shè)備激勵船體結(jié)構(gòu)引起的水下輻射噪聲，其中航行工況下需開啟的設(shè)備同時工作時激勵船體結(jié)構(gòu)引起的水下輻射噪聲又稱為航行工況機械噪聲，而用于交船驗收的考核航行工況的機械噪聲是船舶總體方案設(shè)計時須考核評估的關(guān)鍵指標(biāo)。

目前，國內(nèi)外針對船舶總體方案機械噪聲評估的方法主要是“人工經(jīng)驗”分析法，尚未建立基于定量計算或仿真的評估方法。根據(jù)CCS《鋼制海船入級規(guī)范》，在船舶總體方案設(shè)計階段，船舶總體方案設(shè)計成果包括總體方案設(shè)計說明書、減振降噪方案說明書、基本結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書、型線圖、基本結(jié)構(gòu)圖、總布置圖等文件和圖紙資料，與船舶總體方案相關(guān)的船體結(jié)構(gòu)、基座結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)和甲板平臺結(jié)構(gòu)等形式、尺寸、殼板厚度等參數(shù)，以及機械噪聲指標(biāo)、設(shè)備激勵源特性等信息已初步明確，因此，以這些參數(shù)為輸入建立一種船舶總體方案機械噪聲評估方法，實現(xiàn)船舶總體方案機械噪聲指標(biāo)實現(xiàn)風(fēng)險定量評估將具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供了一種適用于船舶總體方案設(shè)計、深化方案設(shè)計和技術(shù)設(shè)計等階段進(jìn)行總體方案機械噪聲評估的方法，能夠根據(jù)船舶總體設(shè)計方案，以設(shè)備基座振動激勵源特性數(shù)據(jù)為輸入預(yù)估設(shè)備單機和航行工況下船舶的遠(yuǎn)場聲壓值，轉(zhuǎn)化為機械噪聲的總聲源級和頻帶聲源級后與機械噪聲指標(biāo)要求對比實現(xiàn)對總體方案機械噪聲指標(biāo)風(fēng)險大小的評估。

本發(fā)明的目的這樣實現(xiàn)的：

一種船舶總體方案機械噪聲評估方法，包含以下步驟：

步驟1：根據(jù)船舶總體方案設(shè)計成果，并參考己有類似船舶的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，梳理出船舶結(jié)構(gòu)建模參數(shù)，分析船舶總體方案設(shè)計成果，包括總體方案設(shè)計說明書、基本結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書、型線圖、基本結(jié)構(gòu)圖和總布置圖，明確船體結(jié)構(gòu)、基座結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)和甲板平臺結(jié)構(gòu)的形式、尺寸、殼板厚度及材料屬性；對于未明確厚度參數(shù)及材料屬性的結(jié)構(gòu)，參考己有類似船舶，即母型船的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行取值；

步驟2：根據(jù)步驟1獲取的船舶結(jié)構(gòu)建模參數(shù)，基于二維建模方法建立船舶結(jié)構(gòu)實尺度幾何仿真模型；模型包括船體結(jié)構(gòu)、基座結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)和甲板平臺結(jié)構(gòu)；

步驟3：根據(jù)步驟2建立的船舶結(jié)構(gòu)實尺度幾何仿真模型，基于統(tǒng)計能量分析方法建立船舶統(tǒng)計能量分析評估模型；

步驟4：根據(jù)步驟3建立的船舶統(tǒng)計能量評估模型和船舶總體方案，開展設(shè)備單機輻射噪聲評估；

步驟5：考核航行工況機械噪聲評估。