船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)及噪聲預(yù)報(bào)研究.pdf

1、船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)船舶水下聲輻射控制的前提。在船舶設(shè)計(jì)階段就要對(duì)船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能做出預(yù)報(bào),這是聲學(xué)設(shè)計(jì)基本原則。如果在船舶設(shè)計(jì)的早期階段就能考慮到涉及聲學(xué)的各種要求,并事先將其體現(xiàn)在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,則可用較少的費(fèi)用獲得較好的降低振動(dòng)和噪聲級(jí)的效果。
　　船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是,盡最大可能改善未來(lái)船舶的振動(dòng)和聲學(xué)特性,包括振動(dòng)傳導(dǎo)性、隔聲性能以及聲輻射特性。這就需要借助于有限元、邊界元、統(tǒng)計(jì)能量法等手段,研究船舶典型結(jié)構(gòu)構(gòu)

2、件的振動(dòng)和聲學(xué)性能;研究各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)振動(dòng)傳導(dǎo)性的影響,并且預(yù)報(bào)未來(lái)船舶的水下噪聲。
　　本文以某給定船舶為背景,在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行基于CAE軟件的計(jì)算機(jī)輔助聲學(xué)設(shè)計(jì);首先對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有限元建模,對(duì)其振動(dòng)聲學(xué)性能進(jìn)行估計(jì);針對(duì)典型構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,得到不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的船舶振動(dòng)響應(yīng);進(jìn)而利用聲學(xué)軟件,在有限元分析的基礎(chǔ)上,對(duì)船舶的低頻段水下噪聲作出預(yù)報(bào);并且根據(jù)統(tǒng)計(jì)能量法原理,對(duì)高頻段的船舶水下噪聲進(jìn)行預(yù)報(bào),從而得到

3、全頻帶的船舶水下噪聲;依據(jù)所得到的船舶結(jié)構(gòu)振動(dòng)及水下噪聲預(yù)報(bào)結(jié)果,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性的前提下,最終確定船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)方案。
　　根據(jù)工程實(shí)際需要,以上述研究方法為基礎(chǔ),利用MATLAB的GUI,并且基于PCL的參數(shù)化建模方法,開(kāi)發(fā)水下噪聲快速預(yù)報(bào)軟件,實(shí)現(xiàn)船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)輔助設(shè)計(jì)。該軟件能對(duì)影響船舶振動(dòng)及水下噪聲的主要結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模,并且得出相應(yīng)的水下噪聲聲壓級(jí);通過(guò)實(shí)船模型的振動(dòng)噪聲試驗(yàn),驗(yàn)證了參數(shù)化建模及噪聲預(yù)報(bào)軟件的準(zhǔn)