船舶機(jī)械設(shè)備噪聲振動特性的分析

1、    船舶機(jī)械設(shè)備噪聲振動特性的分析    安康摘 要：現(xiàn)如今船舶已經(jīng)成為我國民用運(yùn)輸業(yè)的主要組成部分，民用船舶一般又分為運(yùn)輸船、工程船、漁船、港務(wù)船等。現(xiàn)代的船舶技術(shù)復(fù)雜、數(shù)據(jù)精密，同時這也反映了一個國家的科技發(fā)展水平和工業(yè)水平。船舶的種類繁多，本文主要是針對船舶機(jī)械設(shè)備的噪聲振動特性，描述船舶機(jī)械的概念，船舶噪聲源的研究、噪聲對船員的危害以及設(shè)備安裝和噪聲振動來進(jìn)行船舶機(jī)械設(shè)備噪聲的測試方法，通過分析、整理進(jìn)行歸納總結(jié)。關(guān)鍵詞：船舶機(jī)械設(shè)備，噪聲振動引言：隨著科技的發(fā)展，船舶的排水量和動能越來越大，對船舶的噪聲設(shè)計已經(jīng)成為船舶設(shè)計的重要因素，在民用

2、船舶領(lǐng)域也有很多研究，不同的設(shè)計過程有著不同的水平測試評估，在噪聲評估中，對水下聲輻射評估的研究還是比較有成效的，但是對于機(jī)械振動源的研究，國內(nèi)還沒有確切的討論過，肯定也有很多問題沒有得到有效的解決，所以對船舶設(shè)備噪聲振動的特性仍需要繼續(xù)研究。一、船舶機(jī)械設(shè)備的概念現(xiàn)代船舶的做工精細(xì)、船體的結(jié)構(gòu)堅固、航海性能強(qiáng)，擁有良好的性能，可以體現(xiàn)一個國家的工業(yè)科技水平。船舶結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由成千上萬個機(jī)械設(shè)備組成，一般由船體的結(jié)構(gòu)設(shè)置、設(shè)備系統(tǒng)，動力裝置，通信、導(dǎo)航裝置，線路裝備，防護(hù)設(shè)施，以及工作和生活艙室以及所需要的油、水等必備用品組成。這些環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)任何的失誤，如果說其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，哪怕一點(diǎn)小

3、失誤都可能會導(dǎo)致船艇無法正常行駛。民用船舶主要有運(yùn)輸船舶和漁船、工程船和港務(wù)船，船舶根據(jù)名稱也可以分為兩類，這些定義并不存在明顯的界限。根據(jù)以前對船舶隱身性能的研究，主要在于船舶機(jī)械噪聲、推進(jìn)器噪聲進(jìn)行控制、以及消聲瓦技術(shù)等等。二、船舶的輻射噪聲源以及噪聲數(shù)據(jù)庫1、船舶的主要噪聲源船舶的主要噪聲源包括機(jī)械和螺旋槳噪聲，機(jī)械噪聲簡而言之是噪聲在低頻率階段的噪聲，在低速航行時，船舶的輔機(jī)是主要的自噪聲源，與航速幾乎無關(guān)。 機(jī)械和螺旋槳噪聲的大小取決于船舶的頻率、航速和航深。相比于特定的航速和航深，船舶存在一個臨界點(diǎn)，當(dāng)?shù)陀谒_(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)時，主要成分是機(jī)械和螺旋槳的線譜；高于這個點(diǎn)時，譜主要成分是

4、螺旋槳空化連續(xù)譜。柴油機(jī)也是船舶輪機(jī)中主要噪聲源之一，而柴油機(jī)噪聲的主要是通過排氣來制造噪聲。柴油機(jī)排氣溫度一般可高達(dá)450500，并且排氣中含有油煙霧，加上船舶上空間位置很小，尤其是小船舶，柴油機(jī)功率又很大，留給消聲器的空間尺寸更小，要同時兼顧大的消聲量與小的阻力損失兩項(xiàng)指標(biāo)，所以目前的噪聲還需要進(jìn)一步研究。2、噪聲數(shù)據(jù)庫的建設(shè)有關(guān)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)的內(nèi)容非常繁瑣，它涉及到數(shù)據(jù)庫的軟硬件建設(shè)，從管理制度的建設(shè)到整個噪聲數(shù)據(jù)的整合、分析、研究等等，然后再是特征統(tǒng)計建立模型，船舶的噪聲數(shù)據(jù)作為重要的特征參數(shù)，根據(jù)研究數(shù)據(jù)庫的理論知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可以在噪聲測試和分析中建立噪聲管理系統(tǒng)，完善數(shù)據(jù)庫信息管理

5、體系的建設(shè)，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮它應(yīng)有的作用，來滿足對船舶噪聲數(shù)據(jù)的全面了解和不斷改進(jìn)的急切需要。數(shù)據(jù)庫的設(shè)主要有以下的幾個方面：（1）數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計。（2）數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及安全保密設(shè)計與建設(shè)（3）數(shù)據(jù)庫的硬件平臺建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)組建（4）建立噪聲統(tǒng)計模型，并對噪聲的特性進(jìn)行探究。對于噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的探索，根據(jù)不同應(yīng)用的接口研究，建立面向應(yīng)用的演示、仿真系統(tǒng)等等。三、船舶噪聲的危害及降低噪聲的好處1、船舶噪聲的危害船舶的輻射噪聲，是被動聲納的聲源信號，存在一定的噪聲危害；在運(yùn)輸中會由于運(yùn)行過程中的水動力時產(chǎn)生噪聲，水中物品也會因?yàn)榘l(fā)射產(chǎn)生噪音。有些船舶的噪聲很大，噪聲源繁多，噪

6、聲的強(qiáng)度比較大，有關(guān)輻噪聲的危害有以下幾點(diǎn)：一方面在運(yùn)輸途中造成不便；其次還有可能遇到海洋某種生物，導(dǎo)致船舶自身受到損害；并且干擾本船的水聲設(shè)備對海洋生物也會帶來影響等等。2、船舶噪聲對船員的危害船舶的噪聲來源復(fù)雜，強(qiáng)度大，對船員的各個身體方面都有危害，很多國內(nèi)外船舶專家對噪聲對艇員的危害做了大量研究報告，了解船員所處的工作環(huán)境。下面是船舶的噪聲對船員的危害：（1）噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，經(jīng)常性的在噪聲環(huán)境中容易引起大腦皮層功能異常，使興奮和抑制平衡功能失調(diào)，反射弧遲緩，影響思考，反應(yīng)遲鈍，對外界的事情感知較慢。（2）影響睡眠，長期工作會產(chǎn)生積累效應(yīng)，使人出現(xiàn)頭暈、頭痛、煩躁、失眠、心悸、

7、惡心、記憶力減退等神經(jīng)衰弱癥，導(dǎo)致工作效率降低，注意力不集中，引起工作事故。（3）造成心血管等疾病，因人而異，有些人心率、血壓、心電圖的變化很大，人體免疫力下降，心臟功能衰弱等等。（4）在特殊條件下，如果船員暴露在強(qiáng)噪聲下的時間加長，容易形成急性聽力損傷，由于船舶所有艙室和部位都存在噪聲，船員工作結(jié)束后繼續(xù)處在噪聲環(huán)境中，不能很好的休息得不到完全放松、恢復(fù)，使聽覺疲勞或損傷不斷的累積，最終容易導(dǎo)致永久性聽力損傷。3、降低船舶噪聲的好處（1）、降低對沿岸居民的干擾，提高沿岸居民的身體健康，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，交通干線兩側(cè)居民區(qū)執(zhí)行四類噪聲標(biāo)準(zhǔn)，晝間噪聲應(yīng)小于70db，夜間應(yīng)小于55db。（2）、減少運(yùn)

8、輸途中船舶機(jī)械噪聲的污染，可以保護(hù)海洋生物及生態(tài)環(huán)境。（3）、保護(hù)船員的聽力，盡量減少對船員身體損害，把船上工作人員的聽力損失減少到最低，提高身體免疫力。四、減少船舶海下噪聲控制測試建議因此，各國一直在研究船舶海下噪聲控制措施，希望減少噪聲的污染，減少船舶噪聲對船員的傷害，根據(jù)對未來船舶噪聲控制，主要提出如下幾點(diǎn)建議：（1）加強(qiáng)船舶噪聲控制的設(shè)計，要重視、加強(qiáng)航行使用中噪聲控制問題的研究。（2）要加大對船舶噪聲的控制，進(jìn)行自主創(chuàng)新，加大對噪聲控制技術(shù)的研究，并通過研究發(fā)展減少船舶的噪聲。（3）加強(qiáng)對噪聲控制技術(shù)的管理，加強(qiáng)船舶不同型號之間噪聲控制。采用噴水推進(jìn)等新型的推進(jìn)系統(tǒng)。（4）隔振、阻尼

9、也是降低船舶上機(jī)電設(shè)備噪聲的主要手段，但是敷設(shè)消聲瓦應(yīng)該注意，艇體需要光滑一點(diǎn)，可拆板、舾裝件在結(jié)構(gòu)上應(yīng)做合適嗯調(diào)整，來保證表面與消聲瓦一致。五、總結(jié)隨著科技的進(jìn)步，我國在民用船舶領(lǐng)域的力量也得到了極大的增強(qiáng)，但是國內(nèi)的技術(shù)并不十分完善，噪聲大的船舶會妨礙通訊，干擾控制信號的接收，如果工作人員長期在這種刺激下，可能會引發(fā)各種疾病，最終導(dǎo)致身體免疫力下降。因此，我們要繼續(xù)研發(fā)安靜型船舶，為國家進(jìn)步、生態(tài)保護(hù)、人員安全等各方面保駕護(hù)航。參考文獻(xiàn)：1原春暉，張國良，張維衡，孫光蘇.聲強(qiáng)法測聲功率的工程應(yīng)用研究j.噪聲與振動控制，2001，21（3）：17-22.2袁惠群.具有分布質(zhì)量的雙層隔振系統(tǒng)隔振特性分析j.振動與沖擊，1996，15（3）：61-64.3原春暉，朱顯明，邵漢林，張國良.船舶機(jī)械振動源激勵力的間接估算工程方法j.中國船舶研究，2006，1