一、课题组介绍
本课题组以海洋工程国家重点实验室、高新船舶与深海开发装备协同创新中心为依托,以船舶海洋结构动力学分析与优化、新型减振材料应用为研究对象开展了多年的研究,在理论研究方面获得了丰硕的成果。
在工程应用方面,近年来主持多项省部级项目,涉及了船舶结构振动、舱室噪声、阻尼材料应用等方面,拥有多项发明专利。目前,研究成果在舰艇装备的设计中得到了应用,并在民船结构分析与优化中得到了推广。
二、项目简介
随着船舶向大型化、高速化方向发展,动力装置向轻型和强载方向发展,船舶振动和噪声级越来越大。过大的船舶振动和噪声对于船体和船上的人员都是有害的。它会引起船体结构和机械部件的疲劳破坏,造成船舶仪表、机械设备的失效和失灵,同时会影响船上人员的正常工作和生活,使船员感到疲劳和不适,降低船员的听力和工作效率,甚至危及船员的身心健康和船舶的航行安全。
船舶振动噪声分为结构振动噪声、螺旋桨振动噪声和流体振动噪声等几种类型。其中,内部机械动力源激起的结构振动和声辐射是船舶产生振动与噪声的根源,这些振动与噪声由基座传递到船体结构,成为船体结构振动与噪声。船舶振动和噪声问题归根结底是复杂结构的振动与声辐射问题。降低船舶结构振动噪声,是船舶特别是军用舰艇设计中最重要的课题之一。船舶结构振动-声辐射优化是为实现减少结构振动-噪声之目的。降低船舶结构振动和噪声需从振动源和声源及它们的传播方面来考虑,主要措施有:控制振动噪声源、控制振动噪声传递途径、船体结构优化。
动力机械的振动与噪声由基座直接传递到船体结构内,成为结构振动噪声。基座作为舰船上常见结构承受设备的动静载荷,又传递船体的载荷,对设备传递的振动起隔离作用。在基座隔振装置中,由于钢结构基座质量较大,且阻尼性能较差,隔振吸振能力比较差。各种新材料和吸振材料具备功能可设计、质量轻、冲击韧性好、吸收能量效果好和振动衰减快等优点。在本研究中开展这方面的研究,探索应用吸振材料进行基座的减振。
三、市场前景
通过开展本技术的研究,能快速高效地实施复杂结构的声振优化,实现结构的减振降噪,提高结构的声设计水平。本技术具有适用性广、技术先进等特点。
本项目针对当前船舶结构减振降噪的需求,实现对船舶结构振动-噪声一体化优化,达到船舶减振降噪之目标,为我国船舶声振特性控制提供了技术保障。