海洋工程裝備低噪聲設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用

1、2022-5-291海洋工程裝備海洋工程裝備低噪聲設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用低噪聲設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用周炎周炎 李國剛李國剛 童宗鵬童宗鵬中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所22022-5-29內(nèi)容概要內(nèi)容概要 由鉆井平臺、生產(chǎn)平臺、浮式生產(chǎn)儲油船、卸油船、起重船、鋪由鉆井平臺、生產(chǎn)平臺、浮式生產(chǎn)儲油船、卸油船、起重船、鋪管船、海底挖溝埋管船、海洋監(jiān)察船、潛水作業(yè)船及浮標(biāo)等組成的海管船、海底挖溝埋管船、海洋監(jiān)察船、潛水作業(yè)船及浮標(biāo)等組成的海洋工程裝備已成為國內(nèi)外船舶發(fā)展的重要領(lǐng)域及技術(shù)延伸。洋工程裝備已成為國內(nèi)外船舶發(fā)展的重要領(lǐng)域及技術(shù)延伸。 由動力設(shè)備引起的機(jī)械噪聲是影響海洋工

2、程裝備舒適度、電子設(shè)由動力設(shè)備引起的機(jī)械噪聲是影響海洋工程裝備舒適度、電子設(shè)備可靠性、人員工作環(huán)境、海洋動物生活環(huán)境的最主要噪聲源，也是備可靠性、人員工作環(huán)境、海洋動物生活環(huán)境的最主要噪聲源，也是海洋工程勘探類船舶水下輻射噪聲的主要噪聲源之一，國外對于海洋海洋工程勘探類船舶水下輻射噪聲的主要噪聲源之一，國外對于海洋工程船舶的噪聲和振動制定了嚴(yán)格的指標(biāo)要求，以低噪聲為特色之一工程船舶的噪聲和振動制定了嚴(yán)格的指標(biāo)要求，以低噪聲為特色之一的綠色海洋工程船舶是發(fā)展的必然趨勢。的綠色海洋工程船舶是發(fā)展的必然趨勢。 報(bào)告從海洋工程裝備的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢出發(fā)，以控制機(jī)械噪聲為報(bào)告從海洋工程裝備的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

3、出發(fā)，以控制機(jī)械噪聲為目的，提出低噪聲海洋工程裝備設(shè)計(jì)方法。通過某型工程船舶低噪聲目的，提出低噪聲海洋工程裝備設(shè)計(jì)方法。通過某型工程船舶低噪聲設(shè)計(jì)、研制和實(shí)船測試，探討和驗(yàn)證了低噪聲海洋工程裝備設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)、研制和實(shí)船測試，探討和驗(yàn)證了低噪聲海洋工程裝備設(shè)計(jì)方法的正確性、可靠性和規(guī)范性。該方法可以應(yīng)用于深海物探船、半潛工的正確性、可靠性和規(guī)范性。該方法可以應(yīng)用于深海物探船、半潛工程船、勘探船等海洋工程裝備的減振降噪的設(shè)計(jì)。程船、勘探船等海洋工程裝備的減振降噪的設(shè)計(jì)。 32022-5-291 引言引言p海洋工程裝備的迅猛發(fā)展。陸域資源日益匱乏，儲量增長明顯放緩，開發(fā)成本不斷海洋工程裝備的迅猛發(fā)展

4、。陸域資源日益匱乏，儲量增長明顯放緩，開發(fā)成本不斷增加。而海洋擁有豐富的資源：海洋油氣資源（占世界儲量的增加。而海洋擁有豐富的資源：海洋油氣資源（占世界儲量的1/3）、可燃冰（是世界）、可燃冰（是世界天然氣探明儲量的天然氣探明儲量的10多倍）、大洋多金屬結(jié)核（鎳可供世界使用多倍）、大洋多金屬結(jié)核（鎳可供世界使用2萬年、鈷可使用萬年、鈷可使用34萬年、錳可使用萬年、錳可使用18萬年、銅可使用萬年、銅可使用1000年）、海底熱液礦床、海洋生物資源、海洋能年）、海底熱液礦床、海洋生物資源、海洋能源（可開發(fā)總量源（可開發(fā)總量10億千瓦）等。海洋資源爭奪已成為當(dāng)前國際競爭的焦點(diǎn)。億千瓦）等。海洋資源爭奪

5、已成為當(dāng)前國際競爭的焦點(diǎn)。p振動噪聲控制技術(shù)與海洋工程密切相關(guān)。由動力裝置引起的機(jī)械噪聲直接影響海洋振動噪聲控制技術(shù)與海洋工程密切相關(guān)。由動力裝置引起的機(jī)械噪聲直接影響海洋工程船舶及裝備的舒適度、電子設(shè)備可靠性、船員工作環(huán)境；機(jī)械噪聲也是勘測類海工程船舶及裝備的舒適度、電子設(shè)備可靠性、船員工作環(huán)境；機(jī)械噪聲也是勘測類海洋工程船底水下輻射噪聲的主要噪聲源，且直接影響海洋動物的生活環(huán)境。為了保護(hù)洋工程船底水下輻射噪聲的主要噪聲源，且直接影響海洋動物的生活環(huán)境。為了保護(hù)工作人員健康和營造正常的交往和舒適的工作、休息環(huán)境，近年來，國外對海洋工程工作人員健康和營造正常的交往和舒適的工作、休息環(huán)境，近年來

6、，國外對海洋工程裝備舒適性要求愈來愈高，世界各船級社也制定了振動噪聲舒適性評價(jià)指標(biāo)。裝備舒適性要求愈來愈高，世界各船級社也制定了振動噪聲舒適性評價(jià)指標(biāo)。p本文總結(jié)了海洋工程裝備的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及低噪聲化的需求，針對海洋工程本文總結(jié)了海洋工程裝備的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及低噪聲化的需求，針對海洋工程船舶，應(yīng)用全船綜合減振降噪技術(shù)，開展低噪聲設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)主要從降低動力裝置船舶，應(yīng)用全船綜合減振降噪技術(shù)，開展低噪聲設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)主要從降低動力裝置噪聲源、切斷聲傳遞路徑和目標(biāo)場噪聲處理三個(gè)技術(shù)途徑出發(fā)，應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)和噪聲源、切斷聲傳遞路徑和目標(biāo)場噪聲處理三個(gè)技術(shù)途徑出發(fā)，應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)和試驗(yàn)技

7、術(shù)，并與船舶的設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)的整個(gè)過程緊密結(jié)合，顯著改善船舶的低噪試驗(yàn)技術(shù)，并與船舶的設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)的整個(gè)過程緊密結(jié)合，顯著改善船舶的低噪聲性能，與國際先進(jìn)水平接軌，滿足綠色海洋工程船舶的發(fā)展需要。聲性能，與國際先進(jìn)水平接軌，滿足綠色海洋工程船舶的發(fā)展需要。42022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2.1 海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 海洋工程裝備指用于海洋資源勘探、開采、加工、儲運(yùn)、管理及后勤海洋工程裝備指用于海洋資源勘探、開采、加工、儲運(yùn)、管理及后勤等方面的大型工程裝備和輔助性裝備，種類多，根據(jù)其用途主要分為：勘等方面的大型工程裝備和輔助性

8、裝備，種類多，根據(jù)其用途主要分為：勘探、鉆井、生產(chǎn)、集輸?shù)龋ㄔ斠姳硖健@井、生產(chǎn)、集輸?shù)龋ㄔ斠姳?）。）。 類型類型類型名稱類型名稱勘探類勘探類地震勘探船、儀器作業(yè)船、資源調(diào)查船等地震勘探船、儀器作業(yè)船、資源調(diào)查船等鉆井、生產(chǎn)鉆井、生產(chǎn)類類鉆井船舶：鉆井船鉆井船舶：鉆井船鉆采平臺：重力式平臺、導(dǎo)管架平臺、坐底式平臺、自升式平臺、半鉆采平臺：重力式平臺、導(dǎo)管架平臺、坐底式平臺、自升式平臺、半潛式平臺（潛式平臺（Semi）、張力腿平臺（）、張力腿平臺（TLP）、立柱式平臺（）、立柱式平臺（SPAR）、）、浮式生產(chǎn)儲油輪（浮式生產(chǎn)儲油輪（FPSO）、浮式儲油輪（）、浮式儲油輪（FSO）輔助船舶：起重

9、船、錨作拖船輔助船舶：起重船、錨作拖船/供應(yīng)船、三用工作船、多用途供應(yīng)船供應(yīng)船、三用工作船、多用途供應(yīng)船水下系統(tǒng)：采油樹、管匯、控制管線等水下系統(tǒng)：采油樹、管匯、控制管線等集輸類集輸類鋪管船、穿梭油輪、海底輸油管線等鋪管船、穿梭油輪、海底輸油管線等其它類其它類深?？臻g站、海洋礦藏開采技術(shù)裝備等深?？臻g站、海洋礦藏開采技術(shù)裝備等超大型海洋超大型海洋浮體結(jié)構(gòu)物浮體結(jié)構(gòu)物海上機(jī)場、海上城市、海上能源基地等海上機(jī)場、海上城市、海上能源基地等52022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2.1 海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢目前海洋工程裝備建造呈三大陣營：目前海洋

10、工程裝備建造呈三大陣營：q歐美等國為第一陣營，約占市場額的歐美等國為第一陣營，約占市場額的60，技術(shù)實(shí)力雄厚，以高尖端海洋，技術(shù)實(shí)力雄厚，以高尖端海洋工程產(chǎn)品為主；工程產(chǎn)品為主；q新加坡、韓國為第二陣營，約占市場額的新加坡、韓國為第二陣營，約占市場額的60；q中國為第三陣營，僅占市場額的中國為第三陣營，僅占市場額的5，設(shè)計(jì)開發(fā)能力與國外差距較大，集中，設(shè)計(jì)開發(fā)能力與國外差距較大，集中于低中端海洋工程產(chǎn)品，高端海洋工程裝備設(shè)計(jì)建造基本空白。目前國內(nèi)正于低中端海洋工程產(chǎn)品，高端海洋工程裝備設(shè)計(jì)建造基本空白。目前國內(nèi)正在加大投入，大力推進(jìn)海洋工程領(lǐng)域的發(fā)展，并逐漸向中高端市場邁進(jìn)。在加大投入，大力推

11、進(jìn)海洋工程領(lǐng)域的發(fā)展，并逐漸向中高端市場邁進(jìn)。 62022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2.1 海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備與船舶產(chǎn)業(yè)的關(guān)系：海洋工程裝備與船舶產(chǎn)業(yè)的關(guān)系： 海洋工程裝備與船舶產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)流程技術(shù)特點(diǎn)等方面存在高海洋工程裝備與船舶產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)流程技術(shù)特點(diǎn)等方面存在高度相似性，但在環(huán)境要求（安全性和可靠性）、系統(tǒng)構(gòu)成、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等方面度相似性，但在環(huán)境要求（安全性和可靠性）、系統(tǒng)構(gòu)成、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等方面也存在較大差異，特別是由于海洋工程裝備主要服務(wù)于能源石化行業(yè)，系統(tǒng)也存在較大差異，特別是由于海洋工程裝備主要服

12、務(wù)于能源石化行業(yè)，系統(tǒng)要滿足鉆井、采油、集輸、環(huán)保、通訊導(dǎo)航、生產(chǎn)生活供應(yīng)等需求，集成度要滿足鉆井、采油、集輸、環(huán)保、通訊導(dǎo)航、生產(chǎn)生活供應(yīng)等需求，集成度和復(fù)雜性高于一般船舶。和復(fù)雜性高于一般船舶。 72022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2.1 海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 近幾年海洋工程類進(jìn)入建造高峰期，相應(yīng)的裝置和設(shè)備都呈快速增長趨近幾年海洋工程類進(jìn)入建造高峰期，相應(yīng)的裝置和設(shè)備都呈快速增長趨勢，全球海洋工程類市場穩(wěn)定發(fā)展。根據(jù)在建、新訂和計(jì)劃建造的采油和鉆勢，全球海洋工程類市場穩(wěn)定發(fā)展。根據(jù)在建、新訂和計(jì)劃建造的采油和鉆井裝置，深水海工

13、類是未來重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。再者，目前在役的海洋工程類近井裝置，深水海工類是未來重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。再者，目前在役的海洋工程類近一半集中建造于上世紀(jì)一半集中建造于上世紀(jì)80年代初，服役近年代初，服役近30年，面臨退役，因此今后幾年海年，面臨退役，因此今后幾年海洋工程類更新?lián)Q代需求十分強(qiáng)烈。據(jù)世界著名的一些單位預(yù)測，到洋工程類更新?lián)Q代需求十分強(qiáng)烈。據(jù)世界著名的一些單位預(yù)測，到2020年前年前世界海洋油氣開發(fā)裝備、全球能源方面投入和平臺及海洋工程船舶投資將會世界海洋油氣開發(fā)裝備、全球能源方面投入和平臺及海洋工程船舶投資將會迅速增長。迅速增長。 82022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2

14、.1 海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢q從從20世紀(jì)世紀(jì)90年代后期，我國已經(jīng)進(jìn)入了對礦產(chǎn)資源的消費(fèi)加速增長時(shí)期，年代后期，我國已經(jīng)進(jìn)入了對礦產(chǎn)資源的消費(fèi)加速增長時(shí)期，并長期保持較高增速。但是我國資源保障能力相對不足，一些主要礦產(chǎn)儲并長期保持較高增速。但是我國資源保障能力相對不足，一些主要礦產(chǎn)儲備低于世界平均水平，很多依靠外國進(jìn)口。備低于世界平均水平，很多依靠外國進(jìn)口。q海洋工程核心裝備被國外廠商壟斷，國外少數(shù)公司壟斷了海洋工程裝備海洋工程核心裝備被國外廠商壟斷，國外少數(shù)公司壟斷了海洋工程裝備的前期設(shè)計(jì)，如的前期設(shè)計(jì)，如12纜深海物探工程船、纜深海物探工程船、55000噸半

15、潛作業(yè)工程船均是國外噸半潛作業(yè)工程船均是國外完成方案設(shè)計(jì)（甚至技術(shù)設(shè)計(jì)）后轉(zhuǎn)入國內(nèi)。完成方案設(shè)計(jì)（甚至技術(shù)設(shè)計(jì)）后轉(zhuǎn)入國內(nèi)。q我國擁有我國擁有300多萬平方公里的海洋，開發(fā)海洋資源是解決我國資源不足的多萬平方公里的海洋，開發(fā)海洋資源是解決我國資源不足的既定戰(zhàn)略。上世紀(jì)既定戰(zhàn)略。上世紀(jì)90年代以來，我國海洋油氣生產(chǎn)進(jìn)入高速發(fā)展期，開采年代以來，我國海洋油氣生產(chǎn)進(jìn)入高速發(fā)展期，開采快速增長。目前我國海上油田開發(fā)主要針對近海，而深海區(qū)域有快速增長。目前我國海上油田開發(fā)主要針對近海，而深海區(qū)域有153萬平方萬平方公里，只勘探了公里，只勘探了16萬平方公里，豐富的海洋資源急待開發(fā)。有關(guān)部門預(yù)測，萬平方公

16、里，豐富的海洋資源急待開發(fā)。有關(guān)部門預(yù)測，到到2020年前，我國的海洋工程平臺及工程船舶裝備投資將會在年前，我國的海洋工程平臺及工程船舶裝備投資將會在2007年的基年的基礎(chǔ)上有幾十倍的提高。礎(chǔ)上有幾十倍的提高。 92022-5-292 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢2.2 國內(nèi)外海洋工程裝備的振動噪聲現(xiàn)狀及趨勢國內(nèi)外海洋工程裝備的振動噪聲現(xiàn)狀及趨勢q國際上，大部分發(fā)達(dá)國家對艙室噪聲控制較為嚴(yán)格，國外最新標(biāo)準(zhǔn)基本反國際上，大部分發(fā)達(dá)國家對艙室噪聲控制較為嚴(yán)格，國外最新標(biāo)準(zhǔn)基本反映了船舶低噪聲技術(shù)的先進(jìn)性，如映了船舶低噪聲技術(shù)的先進(jìn)性，如ABS、DNV等制定的規(guī)范，特別是等制定的規(guī)范，特

17、別是DNV規(guī)范對船舶振動噪聲舒適度設(shè)定了分級要求，其中規(guī)范對船舶振動噪聲舒適度設(shè)定了分級要求，其中1級為最高舒適度等級，級為最高舒適度等級，3級為可以接受的舒適度等級。級為可以接受的舒適度等級。q目前國內(nèi)還沒有專業(yè)的海洋工程裝備低噪聲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。海洋工程船舶低噪目前國內(nèi)還沒有專業(yè)的海洋工程裝備低噪聲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。海洋工程船舶低噪聲設(shè)計(jì)可參考的標(biāo)準(zhǔn)為聲設(shè)計(jì)可參考的標(biāo)準(zhǔn)為GB5979和和GB/7452。對比國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，。對比國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，國內(nèi)船舶振動噪聲指標(biāo)（尤其是艙室空氣噪聲指標(biāo)）遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外先進(jìn)指國內(nèi)船舶振動噪聲指標(biāo)（尤其是艙室空氣噪聲指標(biāo)）遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外先進(jìn)指標(biāo)，大部分目標(biāo)區(qū)域

18、的振動噪聲指標(biāo)達(dá)不到標(biāo)，大部分目標(biāo)區(qū)域的振動噪聲指標(biāo)達(dá)不到DNV的的3級舒適度要求。級舒適度要求。q海洋工程裝備具有世界性，因此，為提高我國海洋工程裝備的世界競爭力，海洋工程裝備具有世界性，因此，為提高我國海洋工程裝備的世界競爭力，我國海洋工程裝備低噪聲發(fā)展趨勢和水平需要與國際接軌。我國海洋工程裝備低噪聲發(fā)展趨勢和水平需要與國際接軌。 102022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法 3.1 總體思路總體思路q船舶綜合振動噪聲控制的原則是：源頭控制、傳遞途徑控制、目標(biāo)場控制。船舶綜合振動噪聲控制的原則是：源頭控制、傳遞途徑控制、目標(biāo)場控制。因此，首先需

19、要進(jìn)行全船的振動噪聲源分析、目標(biāo)場分析，明確全船所有振因此，首先需要進(jìn)行全船的振動噪聲源分析、目標(biāo)場分析，明確全船所有振動噪聲源，分析每一個(gè)聲源的特性、安裝位置、振動噪聲的水平。最后，明動噪聲源，分析每一個(gè)聲源的特性、安裝位置、振動噪聲的水平。最后，明確各個(gè)目標(biāo)場的振動噪聲指標(biāo)。確各個(gè)目標(biāo)場的振動噪聲指標(biāo)。q船舶綜合振動噪聲控制方法主要由船舶振動噪聲評估、動力裝置振動噪聲船舶綜合振動噪聲控制方法主要由船舶振動噪聲評估、動力裝置振動噪聲控制、艙室噪聲控制以及試驗(yàn)驗(yàn)收等方法組成，同時(shí)，需要與船舶設(shè)計(jì)、建控制、艙室噪聲控制以及試驗(yàn)驗(yàn)收等方法組成，同時(shí)，需要與船舶設(shè)計(jì)、建造和試驗(yàn)三個(gè)階段緊密結(jié)合。造和

20、試驗(yàn)三個(gè)階段緊密結(jié)合。112022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.2 海洋工程船舶振動噪聲評估方法海洋工程船舶振動噪聲評估方法q船舶振動噪聲評估包括：全船模態(tài)計(jì)算、船舶振動響應(yīng)計(jì)算、船舶水下船舶振動噪聲評估包括：全船模態(tài)計(jì)算、船舶振動響應(yīng)計(jì)算、船舶水下輻射噪聲計(jì)算、艙室噪聲計(jì)算、軸系振動計(jì)算，并從振動噪聲方面對船體輻射噪聲計(jì)算、艙室噪聲計(jì)算、軸系振動計(jì)算，并從振動噪聲方面對船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出改進(jìn)措施，為船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和全船振動噪聲控制提供依據(jù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出改進(jìn)措施，為船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和全船振動噪聲控制提供依據(jù)。計(jì)算評估結(jié)果與計(jì)算評估結(jié)果與ABS、DNV

21、等國外船級社一致。等國外船級社一致。 全船模態(tài)計(jì)算全船模態(tài)計(jì)算船舶振動響應(yīng)計(jì)算船舶振動響應(yīng)計(jì)算 水下輻射噪聲計(jì)算水下輻射噪聲計(jì)算艙室噪聲計(jì)算艙室噪聲計(jì)算122022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.2 海洋工程船舶振動噪聲評估方法海洋工程船舶振動噪聲評估方法q全船模態(tài)計(jì)算、船舶振動響應(yīng)計(jì)算、船舶水下輻射噪聲計(jì)算、艙室噪聲全船模態(tài)計(jì)算、船舶振動響應(yīng)計(jì)算、船舶水下輻射噪聲計(jì)算、艙室噪聲計(jì)算，目前國內(nèi)外最常用的評估方法主要是基于數(shù)值計(jì)算的有限元法、計(jì)算，目前國內(nèi)外最常用的評估方法主要是基于數(shù)值計(jì)算的有限元法、邊界元法和統(tǒng)計(jì)能量法。根據(jù)國內(nèi)外船級社規(guī)范要

22、求，有限元法選用邊界元法和統(tǒng)計(jì)能量法。根據(jù)國內(nèi)外船級社規(guī)范要求，有限元法選用PATRAN/NASTRAN軟件，邊界元法選用軟件，邊界元法選用SYSNOISE軟件，統(tǒng)計(jì)能量法軟件，統(tǒng)計(jì)能量法選用選用VA-ONE軟件。在建立動力裝置及船體結(jié)構(gòu)詳細(xì)模型的基礎(chǔ)上，采用軟件。在建立動力裝置及船體結(jié)構(gòu)詳細(xì)模型的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行機(jī)械噪聲預(yù)報(bào)和減振降噪措施性能評估具有較高的準(zhǔn)數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行機(jī)械噪聲預(yù)報(bào)和減振降噪措施性能評估具有較高的準(zhǔn)確性，通過試驗(yàn)驗(yàn)證。確性，通過試驗(yàn)驗(yàn)證。q船舶振動的主要激勵(lì)來源于主機(jī)和螺旋槳。電站、空壓機(jī)、泵、側(cè)推裝船舶振動的主要激勵(lì)來源于主機(jī)和螺旋槳。電站、空壓機(jī)、泵、側(cè)推

23、裝置等引起船舶振動的其它激勵(lì)源也應(yīng)重點(diǎn)考慮。置等引起船舶振動的其它激勵(lì)源也應(yīng)重點(diǎn)考慮。 132022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.2 海洋工程船舶振動噪聲評估方法海洋工程船舶振動噪聲評估方法q軸系振動計(jì)算包括：軸系扭轉(zhuǎn)振動計(jì)算、軸系縱向振動計(jì)算、軸系回旋軸系振動計(jì)算包括：軸系扭轉(zhuǎn)振動計(jì)算、軸系縱向振動計(jì)算、軸系回旋振動計(jì)算。振動計(jì)算。q其中軸系扭轉(zhuǎn)振動計(jì)算，采用自主開發(fā)的軸系振動計(jì)算軟件，方法已經(jīng)其中軸系扭轉(zhuǎn)振動計(jì)算，采用自主開發(fā)的軸系振動計(jì)算軟件，方法已經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證。對于額定功率大于過多次試驗(yàn)驗(yàn)證。對于額定功率大于110kW的主、輔柴油

24、機(jī)系統(tǒng)，尾機(jī)的主、輔柴油機(jī)系統(tǒng)，尾機(jī)型布置的渦輪機(jī)或電力推進(jìn)系統(tǒng)，需要進(jìn)行扭振計(jì)算。型布置的渦輪機(jī)或電力推進(jìn)系統(tǒng)，需要進(jìn)行扭振計(jì)算。q對于大型低速二沖程柴油機(jī)和渦輪機(jī)推進(jìn)軸系，以及船廠或設(shè)計(jì)部門無對于大型低速二沖程柴油機(jī)和渦輪機(jī)推進(jìn)軸系，以及船廠或設(shè)計(jì)部門無法保證軸系縱向振動特性的情況，需要進(jìn)行縱向振動計(jì)算。法保證軸系縱向振動特性的情況，需要進(jìn)行縱向振動計(jì)算。q對于具有人字架的軸系、較長跨距的軸系、萬向軸的軸系、大功率推進(jìn)對于具有人字架的軸系、較長跨距的軸系、萬向軸的軸系、大功率推進(jìn)軸系，以及船廠或設(shè)計(jì)部門無法保證軸系回旋振動特性的情況，需要進(jìn)軸系，以及船廠或設(shè)計(jì)部門無法保證軸系回旋振動特性的

25、情況，需要進(jìn)行回旋振動計(jì)算。行回旋振動計(jì)算。 142022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.3 海洋工程船舶動力裝置振動噪聲控制海洋工程船舶動力裝置振動噪聲控制q一是總體的布置位置，在設(shè)備布置時(shí)需要充分考慮振動噪聲源與目標(biāo)場的距離一是總體的布置位置，在設(shè)備布置時(shí)需要充分考慮振動噪聲源與目標(biāo)場的距離和中間隔離物的布置，充分利用結(jié)構(gòu)和物理隔斷的優(yōu)勢，減少振動和噪聲能量的和中間隔離物的布置，充分利用結(jié)構(gòu)和物理隔斷的優(yōu)勢，減少振動和噪聲能量的傳遞；傳遞；q二是對振動噪聲指標(biāo)較高、且在現(xiàn)有布置位置條件下不能滿足要求的設(shè)備，采二是對振動噪聲指標(biāo)較高、且在現(xiàn)有

26、布置位置條件下不能滿足要求的設(shè)備，采取必要的減振降噪措施。取必要的減振降噪措施。 在隔振裝置方面，有單層、雙層或多層隔振裝置，有各式各樣的浮筏減振裝在隔振裝置方面，有單層、雙層或多層隔振裝置，有各式各樣的浮筏減振裝置；在噪聲控制方面，降噪手段多樣，可以采用隔聲罩和進(jìn)、排氣消聲器，如柴置；在噪聲控制方面，降噪手段多樣，可以采用隔聲罩和進(jìn)、排氣消聲器，如柴油機(jī)進(jìn)排氣消聲器，風(fēng)機(jī)進(jìn)氣消聲器；隨著動力裝置的模塊化發(fā)展，柴油機(jī)和電油機(jī)進(jìn)排氣消聲器，風(fēng)機(jī)進(jìn)氣消聲器；隨著動力裝置的模塊化發(fā)展，柴油機(jī)和電站等動力裝置可采用箱裝體技術(shù)；管路進(jìn)出口間加撓性接管，隔離振動噪聲傳遞。站等動力裝置可采用箱裝體技術(shù)；管路

27、進(jìn)出口間加撓性接管，隔離振動噪聲傳遞。 該工作的前提條件是需要對現(xiàn)有位置布置的設(shè)備傳遞特性進(jìn)行必要的評估，該工作的前提條件是需要對現(xiàn)有位置布置的設(shè)備傳遞特性進(jìn)行必要的評估，不能僅僅基于設(shè)備本身的振動噪聲指標(biāo)的高低和絕對值的大小。各種設(shè)計(jì)方案必不能僅僅基于設(shè)備本身的振動噪聲指標(biāo)的高低和絕對值的大小。各種設(shè)計(jì)方案必須經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算評估。須經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算評估。 152022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.3 海洋工程船舶動力裝置振動噪聲控制海洋工程船舶動力裝置振動噪聲控制q對于高速主推進(jìn)柴油機(jī)、電站通常采用雙層隔振方式。對振動噪聲要求對于高速主推進(jìn)柴

28、油機(jī)、電站通常采用雙層隔振方式。對振動噪聲要求更高的情況，通常采用加隔聲罩的箱裝體隔振隔聲裝置方式，如圖更高的情況，通常采用加隔聲罩的箱裝體隔振隔聲裝置方式，如圖5所示。所示。對于中速主推進(jìn)柴油機(jī)（對于中速主推進(jìn)柴油機(jī)（600r/min，約，約50噸）、齒輪箱通常采用單層隔噸）、齒輪箱通常采用單層隔振方式。對柴油機(jī)、齒輪箱的船體安裝基座通常采用粘貼阻尼材料的方振方式。對柴油機(jī)、齒輪箱的船體安裝基座通常采用粘貼阻尼材料的方式。式。 電站雙層隔振電站雙層隔振電站箱裝體模塊電站箱裝體模塊低噪聲柴油機(jī)推進(jìn)動力系低噪聲柴油機(jī)推進(jìn)動力系統(tǒng)統(tǒng) 162022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工

29、程船舶綜合振動噪聲控制方法3.4 海洋工程船舶艙室噪聲治理海洋工程船舶艙室噪聲治理q艙室噪聲控制主要采用全浮式艙室降噪結(jié)構(gòu)，所有噪聲控制層與艙壁之艙室噪聲控制主要采用全浮式艙室降噪結(jié)構(gòu)，所有噪聲控制層與艙壁之間采用隔振器連接構(gòu)成彈性聲橋。艙室圍壁根據(jù)隔聲要求不同采用加裝間采用隔振器連接構(gòu)成彈性聲橋。艙室圍壁根據(jù)隔聲要求不同采用加裝阻尼層、吸聲層、空氣層和隔聲層等措施，天花板采用輕質(zhì)吸聲層和隔阻尼層、吸聲層、空氣層和隔聲層等措施，天花板采用輕質(zhì)吸聲層和隔聲層吊頂，地板采用在鋪設(shè)甲板敷料層上再鋪設(shè)浮動地板層構(gòu)成，同時(shí)聲層吊頂，地板采用在鋪設(shè)甲板敷料層上再鋪設(shè)浮動地板層構(gòu)成，同時(shí)對所有進(jìn)行噪聲治理艙

30、室艙門加裝隔聲門，防止壁面小縫隙造成大量聲對所有進(jìn)行噪聲治理艙室艙門加裝隔聲門，防止壁面小縫隙造成大量聲泄漏情況的發(fā)生。對于噪聲指標(biāo)要求高的艙室，以及主機(jī)艙上層甲板的泄漏情況的發(fā)生。對于噪聲指標(biāo)要求高的艙室，以及主機(jī)艙上層甲板的艙室地板，應(yīng)隔絕一次和二次激勵(lì)噪聲，具體聲學(xué)處理方法包括布置甲艙室地板，應(yīng)隔絕一次和二次激勵(lì)噪聲，具體聲學(xué)處理方法包括布置甲板敷料層，并在其上面鋪設(shè)浮動地板層。板敷料層，并在其上面鋪設(shè)浮動地板層。 172022-5-293 海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法海洋工程船舶綜合振動噪聲控制方法3.5 海洋工程船舶振動噪聲測試海洋工程船舶振動噪聲測試182022-5-294 海

31、洋工程船舶綜合減振降噪技術(shù)應(yīng)用案例海洋工程船舶綜合減振降噪技術(shù)應(yīng)用案例 q我國自行研制的新一代海洋勘探類低噪聲船舶，主要用于海洋水下聲學(xué)我國自行研制的新一代海洋勘探類低噪聲船舶，主要用于海洋水下聲學(xué)研究和試驗(yàn)考察。由于該船需要安裝大量高精尖試驗(yàn)和探測設(shè)備，對船研究和試驗(yàn)考察。由于該船需要安裝大量高精尖試驗(yàn)和探測設(shè)備，對船體機(jī)械振動環(huán)境要求比較高，具體表現(xiàn)在要求全船的振動噪聲水平低，體機(jī)械振動環(huán)境要求比較高，具體表現(xiàn)在要求全船的振動噪聲水平低，避免對試驗(yàn)和探測設(shè)備的干擾；同時(shí)，也要求最大限度地減小船體結(jié)構(gòu)避免對試驗(yàn)和探測設(shè)備的干擾；同時(shí)，也要求最大限度地減小船體結(jié)構(gòu)噪聲輻射，減小船舶自噪聲對測量

32、區(qū)域被探測目標(biāo)的影響；另外，提高噪聲輻射，減小船舶自噪聲對測量區(qū)域被探測目標(biāo)的影響；另外，提高全船的舒適性，體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)，減輕動力設(shè)備產(chǎn)生的振動噪聲對船上全船的舒適性，體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)，減輕動力設(shè)備產(chǎn)生的振動噪聲對船上作業(yè)人員身體、心理、情緒的影響。作業(yè)人員身體、心理、情緒的影響。192022-5-294 海洋工程船舶綜合減振降噪技術(shù)應(yīng)用案例海洋工程船舶綜合減振降噪技術(shù)應(yīng)用案例 序號序號名稱名稱技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)技術(shù)措施技術(shù)措施1主發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)組隔振裝置隔振裝置隔振效果隔振效果35dB雙層隔振裝置，管路彈性連接。雙層隔振裝置，管路彈性連接。2停泊電站隔停泊電站隔振裝置振裝置隔振效果隔振效果2

33、5dB單層隔振，公共底座局部填充高分子聚合物，管路單層隔振，公共底座局部填充高分子聚合物，管路彈性連接，電站基座采用阻尼處理。彈性連接，電站基座采用阻尼處理。3靜音電站靜音電站隔振效果隔振效果65dB降噪效果降噪效果20dB(A)三層隔振方式，中間閥體采用高分子聚合物混凝土三層隔振方式，中間閥體采用高分子聚合物混凝土和鋼結(jié)構(gòu)；降噪處理采用艙室進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)用消聲器和鋼結(jié)構(gòu)；降噪處理采用艙室進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)用消聲器降噪，柴油機(jī)排氣采用消聲器降噪，整個(gè)艙室采用降噪，柴油機(jī)排氣采用消聲器降噪，整個(gè)艙室采用特殊吸聲處理。特殊吸聲處理。4泵艙浮筏泵艙浮筏隔振效果隔振效果35dB多泵組浮筏，局部敷貼阻尼材料。多泵組浮筏，局部敷貼阻尼材料。5機(jī)艙周圍艙機(jī)艙周圍艙室噪聲處理室噪聲處理艙室噪聲艙室噪聲65dB(A)浮動地板，吸聲層，隔聲層，阻尼層，輔料。浮動地板，吸聲層，隔聲層，阻尼層，輔料。6通風(fēng)機(jī)噪聲通風(fēng)機(jī)噪聲處理處理隔聲量隔聲量20dB(A)隔聲罩，消聲器，艙室隔聲處理。隔聲罩，消聲器，艙室隔聲處理。q采用船舶綜合減振降噪技術(shù)，從總體上統(tǒng)籌兼顧，在設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、建采用船舶綜合減振降噪技術(shù)，從總體上統(tǒng)籌兼顧，在設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、建造、試驗(yàn)檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)把握關(guān)鍵的振動噪聲控制點(diǎn)。主要措施包括：造、試驗(yàn)檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)把握關(guān)鍵的振動噪聲控制點(diǎn)。主要措施包括：202022-5-294 海洋工