舰船多机组设备减振特性研究.pdf

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1、第４３卷第２期船海工程Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．２２０１４年４月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１-７９５３．２０１４．０２．０３８舰船多机组设备减振特性研究方媛媛，肖英龙，张国红，李亚繁，戚朋哲（江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江２１２００３）摘要：根据船舶设计中提出的动力装置减振降噪的要求，以某船舶中经过不同方式隔振设计的多台辅机设备为研究对象，建立该舱室的有限元模型。通过数值计算分析不同隔振装置的减振性能。结果表明：用简化为弹簧和阻尼器的隔振器来模拟实际橡胶隔振器，隔振效果在高频段有一定差

2、异，低频段影响不大。为了改进隔振效果，可以适当增大隔振体系安装平台的厚度及中间质量体的质量，并综合考虑对机组共同激励的影响。关键词：舰船设备，辐射噪声，减振降噪中图分类号：Ｕ６６１．４４文献标志码：Ａ文章编号：１６７１-７９５３（２０１４）０２-０１４６-０４舰船动力装置的振动噪声严重影响舰船的隐１隔振系统模型身性、机械设备的安全运行和船上人员的舒适性。为此，减振降噪研究越来越受到关注，隔离技术作在隔振台架设计中，根据所选择设备的质量为降低机械设备通过基座传递结构噪声的主要方及转速，水泵机采用单层隔振，柴油机采用双层隔法，在舰船结构上已经得到广泛应用。研究表明：

3、振，风机-电机采用浮筏隔振。其中柴油机转速为２０００ｒ／ｍｉｎ，最强的扰动频率在３０Ｈｚ附近，于单层隔振的能量损耗一般在１０～２０ｄＢ，而双层是，按照隔振设计的一般原则，确定柴油机组隔振隔振装置的隔振性能要明显优于单层隔振装置，装置垂向振动的设计频率在１３～１５Ｈｚ的范围特别是在高频段，双层隔振效率要比单层隔振高内；空压机固有频率为５０Ｈｚ，单层隔振设计其垂出１０～２０ｄＢ。浮筏隔振则可以使舰艇的机械辐［１］向振动的固有频率在２０～２５Ｈｚ之间；风机转速射噪声减小２０～４０ｄＢ，为了进一步提高隔振为１４００ｒ／ｍｉｎ，电机转速为２９００ｒ／ｍｉｎ，综合考虑效果，

4、目前多层隔振及舱筏隔振等新形式的浮筏风机-电机浮筏隔振装置垂向振动的设计频率在１０隔振也受到学者的关注。文献［２］中实船测量了～１４Ｈｚ的范围内。隔振器的横向或水平刚度也应船舱浮筏系统的振动传递和水下声辐射，分析了该选得相对低些，以保证隔离水平方向的激励力。船舶运载、动力设备运转工况和管系对浮筏隔振以风机-电机系统为例，进行浮筏隔振系统的系统的影响，浮筏系统取得了近４０ｄＢ的隔振效设计。遵循浮筏系统设计的基本原则，根据计算，果。文献［３］中设计了桁架浮筏，将平置式浮筏最终风机下选用４个ＢＥ-１０型减振器，电机下选发展为空间浮筏，试验发现桁架浮筏比平置式板用４个Ｂ

5、Ｅ-１５型减振器，筏架下选用６个ＢＥ-２５架浮筏隔振性能提高３～９ｄＢ。型橡胶隔振器，筏架与机组的质量比为０．７５，满以舰船机舱设备中典型的柴油机、空压机、风足要求。由于筏架用于支撑３个隔振系统，在浮机和电机缩小模型为动力设备研究对象，以船体筏设计中，另外２个隔振体系的质量都可以看作机舱底板结构为安装平台，分别对四者进行了单是该系统的附加质量，因此相当于增大了中间质层、双层及浮筏隔振设计，从理论分析及实验分析量，隔振效果会更好。在实验室测试中，为了模拟船体结构在水中两方面进行研究。的自由状态，将机舱结构的支撑方式设计为低频收稿日期：２０１３－０９－１２隔离系统，

6、即在基座下方安装４个自振频率很低修回日期：２０１３－０９－２９的空气弹簧隔振器，这样既能很好地反映船体的第一作者简介：方媛媛（１９８２－），女，硕士，讲师实际状态，又可以减少设备的振动通过船体结构研究方向：噪声与振动控制传递到地面。E-mail：ｆａｎｇｙｙ８２＠１６３．ｃｏｍ利用有限元分析软件，建立机舱辅机设备浮１４６舰船多机组设备减振特性研究———方媛媛，肖英龙，张国红，李亚繁，戚朋哲［５］筏隔振台架的计算模型。建模中，对台架系统作励载荷进行模拟。试验中，分别在上层机组安适当的简化处理：各机组选用ＳＯＬＩＤ实体单元，装点和下层基座上隔振器的连接点布置加速度传

7、在总体尺寸相同以及质量不变的原则下确定其密感器，电机上布置了４个测点，下层基座上布置了度；筏体、舱室基座属于框架结构，分别选用不同６个测点，见图３。厚度的ＳＨＥＬＬ板壳单元，下层基座长１．９ｍ，宽为１．０ｍ；各减振器分别采用３个ＳＰＲＩＮＧ弹簧单元，［４］以模拟其在不同方向上的刚度与阻尼。见图１。图3浮筏隔振台架及其测点图1隔振系统的有限元模型限于篇幅，仅给出了在开启电机工况下的理论２隔振系统的动力学特性分析计算与试验测试得出的部分测点的结果对比曲线，电机测点为１号点，基座的测试点选择为２号点。2．1结构振动模态分析理论计算中，也选取相同的两个结点进行分析。在上

8、述建模的基础上，对机舱辅