潜艇管路系统振动噪声控制技术的研究.pdf

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1、第30卷第5期2017年lO月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．30No．5Oct．2017潜艇管路系统振动噪声控制技术的研究王璐颖，楼京俊(海军工程大学科研部，湖北武汉430033)摘要：文章介绍了潜艇管路系统振动噪声的传播途径和主要的控制方法，针对管路振动辐射噪声中低频线谱难以消除的问题，着重阐述了主动控制技术在管路振动隔离中的应用现状。并结合目前实际情况，对管路系统减振降噪工作提出建议。关键词：管路系统；振动隔离；主动控制中图分类号：U674doi：10．13352／j．issn．1001—8328．2017．05．013Abst

2、ract：Thetransmissionwaysandthecontroltechnologiesofvibrationandnoiseinpipingsystemforsub—marineswereintroducedinthispaper，Then，inviewoftheproblemthatthelinespectrumofthenoiseinlowfre—quencyisdifficulttoeliminate，theapplicationstatusofactivecontroltechnologyinpipingvibrationiso

3、lationsys-temwasemphaticallydiscussed．Somesuggestionswereprovidedforvibrationandnoisereductioninpipingsystemcombinedwiththepracticalsituation．Keywords：pipingsystem；vibrationisolation；activecontrol潜艇声隐身技术通过改变、减弱或消除自身的声特征信号，降低被敌方探测系统发现的概率，从而显著提高潜艇作战平台的生存能力，其已成为现代武器装备建设中的研究热点之一，也

4、是一项系统工程。外形结构设计、动力装置选择和减振消声等技术措施一直贯穿在潜艇的研制和设计过程中，从而多途径和全方位地降低潜艇辐射噪声。航行中的潜艇，相当于一个复杂的水下噪声源分布体，经过50多年的发展，我国潜艇的噪声大约降低了60dB，已经达到了安静型水平，特别是浮筏隔振、消声瓦、新型推进系统和声学结构设计等技术的应用，使潜艇声隐身性能上升到新台阶。潜艇管路系统在实现流体介质、流体动力和流体信息传输功能的同时，总是伴随着振动噪声的产生。管路振动噪声一方面影响管路系统的正常工作，缩短管路元件的寿命，甚至造成管路接头松动，引起流体泄漏和管路破损；另一方

5、面在潜艇主、辅助动力装置和推进系统噪声得到有效控制之后，管路系统振动噪声成为了影响潜艇隐蔽战术性能的主要因素。因此，随着对潜艇声隐身性能的要求13益提高，潜艇管路系统噪声控制得到了越来越多业内人士地关注。本文通过查阅相关文献和深人了解，归纳总结了潜艇管路系统产生辐射噪声的主要原因、传播途径和隔振措施，并针对潜艇辐射噪声中线谱成分是声隐身性能主要危害且难以消除的现状¨J，着重探讨了主动控制技术在潜艇管路系统振动隔离中的应用和发展前景。1潜艇管路系统振动噪声控制现状为保证航行机动性能、生命力以及为艇员创造适宜的生活环境，潜艇上设置了各种专用的管路系统，

6、比如潜浮系统、液压系统和消防系统等，但这些系统都由设备、管段、法兰、挠性接管等组成，并含有大量的阀件、弯头、三通、变截面管等。管路系统主要通过支撑或者吊架的方式安装在舱壁或者舷侧上，流体介质在管路中运输，振动噪声的传播途径主要包括：通过基座和减振系统传播；通过连接机械的管路法兰、管壁等结构传播；通过管路作者简介：王璐颖(1991-)，女，辽宁锦州人，在读硕士研究生，研究方向为军事装备。·41·2017年第5期中国修船第30卷工作介质向进、出口管路传播；通过管路支撑和吊架传递到艇体或所接触的舱壁；通过管路系统向外辐射空气噪声。上述5条传播途径之间相互

7、影响，而且沿管壁、管内介质和管路吊架传播的振动是最主要的噪声来源。为衰减振动向艇体传递，在管路系统声学设计和安装过程中通常采用减振降噪措施。具体措施主要有如下3个方面。1)控制管路系统噪声源。尽可能选用振动量级较小的水泵、油泵和空压机等设备以及低噪声管路元件，设备上艇之前进行振动检测且要达到规定要求。同时注重基座设计、设备安装及设备与管路连接时的相互耦合作用，避免产生较大的振动。2)控制管路系统振动的传递。首先，在设计之初，对管路系统进行振动特性分析，防止管路系统的固有频率接近源设备的激励频率，出现共振现象。其次，潜艇管路系统中采用大量的挠性接管和

8、弹性支撑结构来降低管路振动向管壁的传递。挠性接管根据材料不同可分为金属挠性接管和橡胶挠性接管两大类，一般安装在源设备的流体