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单、双层隔振技术在船舶振动和噪声中的应用

2017-04-05 10:24:24来源: 作者:xdnet

    船舶振动和噪声主要是船舶动力机械(主机、辅机、螺旋桨、推进系统等)和辅助机械(泵、风机等)在运行时产生的振动和令人不舒适的声音。船舶振动和噪声不仅关系到船舶航行安全,例如驾驶室内振动和噪声过高会影响船舶的操控指挥,声呐导流罩内噪声过高会严重影响声呐设备的正常工作,并干扰声呐对水下目标(暗礁、沉船、潜艇等)的探测,而且船舶振动和噪声还会影响乘员和旅客的健康与环境的舒适,间接地影响船舶的操作和运行管理。为此国际海事组织从安全和环境舒适角度出发对船舶振动和噪声也提出了限定值标准。我国也出台了《海洋船舶噪声级规定 》(GB59791986)和《内河船舶噪声级规定》(GB59802009),来指导船舶的建造,2013年我国批准加入《2006年海事劳工公约》,对海上工作人员的生活舒适度也给出了明确要求。

    对于船舶最大的动力源-主机在运行时产生的振动会传递到上层建筑的生活舱室、工作舱室和设备舱室,这些振动又会以弹性波的方式沿着船体的龙骨、纵桁、横梁等结构材质进行传递,并使之相邻的空气产生振动,产生辐射声波和结构噪声。由于结构噪声衰减速率低,可以传递到很远的地方,因而会造成大面积的噪声污染。因此减少船舶主机(电力推进船舶的柴油发电机组)的振动外传是船舶减振降噪的第一要务。

    最早出现的隔振形式是单层隔振,即在设备和支撑基座之间布置适量的减震器(减震基座),其理论已非常成熟并在设备安装和船舶建造过程中得到了广泛应用。其优点是简单有效,技术成熟,经济性好,隔振效果一般在10-20dB之间,对小型设备和回转型的运转设备,由于本身振动较小,基本满足要求。但是对于大型设备,尤其是大型柴油机组,由于其质量大,振动幅度大,仅靠以上简单的单层减振措施,其效果不能满足对高要求船舶的需求。

    为提高减振效果,改进单层隔振方式的不足,科研人员经过技术改进将单层隔振发展为双层隔振。双层隔振装置是一种高效的隔振装置,它的基本结构是将运转设备用隔振器(上隔振器)安装在一个阻尼很大并有一定质量的中间筏体上,再将筏体通过隔振器(下隔振器)安装装在船体上,在设计计算恰当的情况下,双层隔振装置可利用动力机械与中间筏体的惯性效应减少低频振动的传递,并利用中间筏体内的阻尼效应衰减高频能量,从而达到很高的隔振效率。研究表明,双层隔振系统可达到低频35dB、中高频50dB的隔振效果。

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