船舶振動與控制Law

1、下一頁船舶振動與噪聲控制Control Vibration and Noise for Ship 船舶振動與噪聲控制14 七月 20221上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司GERB 公司歷史:1907 William Gerb 先生在德國柏林創(chuàng)立 發(fā)明阻尼器VISCODAMPER1957在德國埃森成立技術部1967由CG Helling & Co.公司收購控股 1967 第一臺汽輪機隔振 - 用于核電廠1974隔而固工程設計公司成立1979 法國分公司1983西班牙分公司 1985 首例建筑物隔振1988美國分公司 1989首例道床隔振1990巴西分公司1991俄

2、羅斯分公司1991捷克分公司1992印度分公司1997中國分公司1998首例高速鐵路道床隔振1998阿根廷分公司 意大利分公司2002 鋼彈簧浮置板首次在中國投入使用公司創(chuàng)始人William Gerb 先生14 七月 20222上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司隔而固振動控制有限公司在全球的分支機構14 七月 20223上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司G E R B 隔而固集團業(yè)務領域:工業(yè)設備發(fā)電設備軌道交通橋梁與建筑航空與船舶航天、運載服務范圍：技術咨詢方案設計靜、動力學計算施工圖設計隔振器制造安裝振動測試14 七月 20224

3、上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司隔而固（青島）振動控制有限公司員工107 人發(fā)展：60%/ 年組織機構 市場部 生產部安裝部振動測試、工程設計研發(fā)部等部門14 七月 20225上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司隔而固北京辦事處西環(huán)廣場2號樓1810室14 七月 20226上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司振動基礎理論14 七月 20227上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Vibration ParametersDisplacementFrequencyVelocityAcc

4、eleration14 七月 20228上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Displacementx(t) = X sin (2 p t/T) = X sin w t= X sin (2 p f t)x = instantaneous displacement (m)X = maximum displacement (m)t = time (s),T = period of vibration (s)f = frequency of vibration (Hz)w = angular frequency (2 p f ) (radians/s)14 七月 2022

5、9上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Velocityv = dx/dt = wX cos (wt) = = V cos (wT) = V sin (w + p/2)= V cos (2 p f t)v = instantaneous velocity (m/s)V = maximum velocity (m/s)14 七月 202210上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Accelerationa = dv/dt = dx/dt = - wS sin (wt) = - A sin (wt + p) = - A sin (2 p f t)

6、a = instantaneous acceleration (m/s2)A = maximum acceleration (m/s2)14 七月 202211上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司彈簧隔振原理及其微分方程振動微分方程 方程中第一項為整個系統(tǒng)的慣性力 第二項為阻尼力 第三項為彈簧力 第四項為轉子不平衡量激發(fā)的激振力 隔振的原理是使慣性力與激振力方向相反，數值相等，從而互相抵消，也就是隔離了動態(tài)激振力。 因為Sin(t)的二階導數為 -2 Sin(t)，所以慣性力項正好與激振力項方向相反。讓慣性力抵消激振力的愿望是可以實現的。14 七月 202212彈簧

7、隔振隔離效率 當激振力的頻率fexc與隔振彈簧的垂直固有頻率fv 的比值（稱為調諧比）= fexc /fv3時，就可以基本上實現動態(tài)激振力，也就是動載荷的隔離，隔離效率 I 可達 87.5%。這個調諧比越大，隔離效率越高。隔離效率的公式可以用下式表示： I = （2-2 ）/（2-1 ） 用數據與表格表示時，見下表： 調諧比1.414 3 4 5 8 10 隔離效率 I % 087.593.395.898.499.0 用圖表示時，見下圖：14 七月 202213彈簧隔振器14 七月 202214圓柱螺旋彈簧如圖(簧桿斜度a d 。 推導彈簧的應力和變形計算公式。14 七月 2022151、 求

8、簧桿橫截面上的內力分離體的平衡2、求簧桿橫截面上的應力a) 略去與剪力相應的切應力b) D d 時略去簧圈的曲率影響14 七月 2022163、 求彈簧的變形近似認為簧桿長度 l =2pRn彈簧在線彈性范圍內工作時稱為彈簧的剛度系數（N/m)14 七月 202217上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司軸向一階固有頻率: dwire diameterDcoil diameterGshear moduluspdensitynnumber of coils彈簧的固有頻率14 七月 202218振動傳遞系數14 七月 202219上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔

9、而固振動控制有限公司Acceleration, rms14 七月 202220上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Acceleration, rms14 七月 202221上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Crest factor14 七月 202222上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Phase Difference14 七月 202223上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Non-harmonic motion14 七月 202224上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制

10、隔而固振動控制有限公司Segmental or Hand-Arm VibrationTransmitted to handsand arms from powertools and other vibrating equipment, such as chain saws, chipping tools, drills, grinders, motor bikes.14 七月 202225上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司General or Whole Body VibrationTransmitted to thesitting or standing bod

11、ythrough transmittingsurfaces such as inaircraft, ships,vehicles or working onvibrating floors.14 七月 202226上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Whole Body Vibrationextremely strong vertical accelerations can cause spinal fractures (compression)14 七月 202227減振原理上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202228上

12、一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司船舶設備的彈性支撐系統(tǒng)14 七月 202229上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司 振動隔離和結構聲的控制 (16 Hz-20kHz) 沖擊隔離(marine applications) 船體變形補償 (power barges)14 七月 202230上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司關鍵部位的振動和結構聲控制關鍵部位 主機 輔機 平臺 管道系統(tǒng) 甲板艙室, 艦橋14 七月 202231上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202232

13、上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202233上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202234上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202235上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司隔振器的布置形式14 七月 202236上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司隔振器的布置形式14 七月 202237上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Vibration Levels (s, v, a)Insert

14、ion loss DLE = Lv,without Lv,with Transmission loss DLV = Lv,above Lv,belowThese values depend also on the impedances of the substructure.F Input force FB Output forceEvaluation of Isolation MeasuresForce Transmission14 七月 202238上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司理想的彈簧-質量系統(tǒng)的傳遞損失Spring-mass system with

15、ideal spring14 七月 202239上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Series Connection of Springs14 七月 202240上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司longitudinal lateral torsional螺旋鋼彈簧的固有頻率14 七月 202241上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司mSupported massmfSpring massf1First natural frequency of the springf0System natural freq

16、uency實際彈簧-質量系統(tǒng)的傳遞損失Spring-mass system with real“ spring14 七月 202242上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司 機器與基礎間裝上減振器，如圖。 按第一類振動理論，可寫出mkr系統(tǒng)在PP0sint作用下的位移方程：xBsin（t） rkm14 七月 202243上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司 所以，傳給基礎的振動力幅值為： 14 七月 202244上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司注： （TD） TF力傳遞系數。 14 七月 202245上一頁下

17、一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Elastic support system on passenger boat BRIENZ (320 KW Engine, MWM) 插入損失14 七月 202246上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司不同頻率下振動水平的差異 (Lv, above - Lv, below)衰減曲線14 七月 202247上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司插入損失值實際測量的雙層彈性支撐系統(tǒng)的插入損失值14 七月 202248上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司 減小

18、激振力, 力矩, 壓力喘振等. 增大與振源之間的距離. 減小能量密度. 結構聲的衰減 / 隔離.通過安裝彈性界面，質量或其他的隔斷面較小結構聲的反射. 結構聲的阻尼. 通過阻尼材料將動態(tài)能量轉化為熱能. 減小聲輻射.減小輻射表面積和輻射損耗因子. 結構聲的控制措施 14 七月 202249上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司 設備的彈性支撐 14 七月 202250上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司目標 保護設備和乘員免受沖擊振動的影響，使設備在一定的沖擊載荷下不受損壞. 主要沖擊隔離方式 防振設備剛性連接在船舶的結構上. 各個設備各自

19、安裝具有回彈性的防振設備. 安裝在公用底座上的設備的隔振. 支撐在大位移的較軟的彈簧隔振器上. 以海軍的規(guī)章條例為設計依據. (e. g. BV 0230, BR3021). 沖擊隔離14 七月 202251上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司支撐元件 襯墊 橡膠 鋼絲繩隔振器 螺旋鋼彈簧 Viscodampers 彈性支撐元件14 七月 202252上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司螺旋鋼彈簧的特性 隔振效率高 承載能力大 高、低溫可靠性 耐火性 抗老化 免維護 易安裝14 七月 202253上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制

20、隔而固振動控制有限公司螺旋鋼彈簧的優(yōu)點 在各個方向具有良好確定的特性. 在靜態(tài)和動態(tài)下的剛度一致性. 載荷變形曲線具有良好的線性.14 七月 202254上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Viscodamper14 七月 202255上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司目的:減小共振時的振幅及能量消散粘滯阻尼14 七月 202256上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司螺旋鋼彈簧隔振器14 七月 202257上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司螺旋鋼彈簧隔振器沒有內部止推裝置的隔振器

21、14 七月 202258上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司螺旋鋼彈簧隔振器有內部止推裝置的隔振器14 七月 202259上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Double-elastic mounting systemwith steel spring mounts, dampers and rubber elements應用-推進柴油機14 七月 202260上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Ship 民品減振項目GrimmCassensEmdenKalamounLeanderPeeneWerftMarja

22、taMTULeanderYach+ClubMSTatooshKuschMWMTatooshHDWNobiskrug14 七月 202261上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Reduction of transmission of vibrations and structure-borne noise into supporting structure應用-發(fā)電船14 七月 202262上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Barges （大型發(fā)電船蒸汽透平減振）14 七月 202263上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動

23、控制有限公司Elastic support of the deckhouse of tugboat YBBS應用-甲板艙室14 七月 202264上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Dredger with isolated decksTugboat with isolated decks應用-甲板艙室14 七月 202265上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Reduction of transmission of vibrations and structure-borne noise into supporting structur

24、e應用-發(fā)電船14 七月 202266上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202267上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司Double-elastic support of the driving engine (KHD/515 PS) on a passenger boat應用-主機14 七月 202268上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202269上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司水平 TMDs (13.5 Hz , 200 kg) 安裝在方向舵上T

25、uned Mass Damper Cruise Ship“MS Deutschland“14 七月 202270上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司應用-豪華游艇煙臺萊佛士為新加坡建造的豪華游艇14 七月 202271甲板彈性支撐隔振上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司14 七月 202272上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司安裝在螺旋鋼彈簧上的柴油發(fā)電機彈性支撐的柴油發(fā)電機14 七月 202273上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司安裝在雙層隔振器上的中速柴油機采用彈性支撐的柴油機14 七月 202274上一頁下一頁返回本章首頁船舶振動與噪聲控制隔而固振動控制有限公司采用彈性支撐的壓縮機 14 七月 202275上一頁下一頁返回