一種應(yīng)用于船舶尾部全頻域復(fù)合減振結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及復(fù)合減振技術(shù)領(lǐng)域,特指一種應(yīng)用于船舶尾部全頻域復(fù)合減振結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著船舶設(shè)計(jì)及制造逐步向高速化和大型化發(fā)展,其振動(dòng)與噪聲問(wèn)題日益顯著。船舶是一個(gè)彈性體,在主機(jī)、螺旋槳等各種激勵(lì)的作用下,船舶航行時(shí),都存在不同程度的振動(dòng),劇烈的振動(dòng)將影響船舶正常運(yùn)行,過(guò)大的振動(dòng)不僅會(huì)影響船員和旅客的居住舒適性,影響船員的工作效率與身體健康,還會(huì)影響船上設(shè)備、儀表的正常工作,降低使用精度,縮短使用壽命。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使船體結(jié)構(gòu)或機(jī)械部件在應(yīng)力過(guò)大的部位產(chǎn)生疲勞破壞,影響航行安全。因此,如何采取控制措施更為有效控制措施的對(duì)目標(biāo)艙室進(jìn)行減振、降噪有著極為迫切的需求。
[0003]船舶營(yíng)運(yùn)時(shí),只要主機(jī)和螺旋槳在運(yùn)轉(zhuǎn),船體就會(huì)出現(xiàn)不同程度的振動(dòng),而螺旋槳激振力是引起船舶尾部劇振的根本原因。依據(jù)作用方式的不同,螺旋槳激振力可分為軸承力和表面力。軸承力是指由于制造誤差和伴流場(chǎng)不均勻等原因致使螺旋槳受到的周期性不平衡力和力矩,它們通過(guò)軸系和軸承傳遞給船體,引起軸系自身和船體的振動(dòng)。表面力是指螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)水作用于船體表面的周期性脈動(dòng)水壓力,它直接作用于船的尾部結(jié)構(gòu),引起船體振動(dòng)。螺旋槳影響范圍主要是船的尾部及位于尾部的上層建筑,其中船尾出現(xiàn)的有害振動(dòng),大約百分之七十左右是由螺旋槳激勵(lì)引起。
[0004]目前國(guó)內(nèi)對(duì)于船舶尾部振動(dòng)噪聲控制主要有避免共振、隔振措施和開(kāi)設(shè)避振穴等方法。避免共振是使船體結(jié)構(gòu)的固有頻率與激勵(lì)頻率保持一定的差距,也就是使船體結(jié)構(gòu)具有一定的頻率儲(chǔ)備。一般是改變機(jī)艙、貨艙和油水艙這些布置比較靈活的艙室分布,從而改變船體固有頻率。也可以改變主機(jī)、減速齒輪箱來(lái)改變激勵(lì)頻率,從而避免共振。在激振力難以減小的情況下,要降低艇體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)水平,單純依靠加強(qiáng)結(jié)構(gòu)會(huì)使艇體重量增加,對(duì)艇體性能也會(huì)有不利的影響。根據(jù)隔振原理,若能在振源與艇體之間用一個(gè)隔振彈性系統(tǒng)使二者隔開(kāi)則只要該彈性系統(tǒng)的參數(shù)選擇適當(dāng),激振力經(jīng)過(guò)彈性系統(tǒng)傳遞到結(jié)構(gòu)上的力將大大減小。在螺旋槳上方開(kāi)設(shè)避振穴是針對(duì)于螺旋槳振動(dòng)的有效措施,避振穴開(kāi)孔的位置與大小應(yīng)和舵桿位置及尾部船底結(jié)構(gòu)相配合,通常取開(kāi)孔面積為DxD(D為螺旋槳的直徑),并用橡膠板等高阻尼的彈性材料代替原來(lái)的鋼板。避振穴的主要作用是利用橡皮膜及空氣室吸收螺旋槳傳來(lái)的脈動(dòng)壓力,以減小對(duì)船體的激勵(lì)。
[0005]隨著人們對(duì)于船舶艙室舒適性的要求也日漸提高。艙室振動(dòng)噪聲是船舶振動(dòng)噪聲中最受關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是在二十一世紀(jì)人類環(huán)保意識(shí)不斷提高的前提下,實(shí)現(xiàn)船舶低噪聲指標(biāo)日益成為船舶高質(zhì)量高性能的標(biāo)志。2014年7月I日,由國(guó)際海事組織安全委員會(huì)批準(zhǔn)的《船上噪聲等級(jí)規(guī)則》的修訂草案正式生效,意味著對(duì)船舶振動(dòng)噪聲提出了更為嚴(yán)苛的要求。這就需要我們?cè)诂F(xiàn)有的減振降噪基礎(chǔ)上,提出更多更有效的減振降噪措施?!緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)以上問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于船舶尾部全頻域復(fù)合減振結(jié)構(gòu),通過(guò)將阻振質(zhì)量,約束阻尼,沖擊減振器、薄板共振吸聲材料等不同的減振元件組合在一起,能夠有效的減少結(jié)構(gòu)在各個(gè)頻段的振動(dòng),達(dá)到全頻域的減振降噪效果。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種應(yīng)用于船舶尾部全頻域復(fù)合減振結(jié)構(gòu),包括設(shè)于船體尾部螺旋槳上方區(qū)域的船底板、平臺(tái)、后艙壁與前艙壁,船底板上設(shè)有多個(gè)阻振質(zhì)量,船底板與平臺(tái)組成薄板共振吸聲裝置,船底板、平臺(tái)、后艙壁與前艙壁組成封閉腔體結(jié)構(gòu),封閉腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有約束阻尼裝置與沖擊減振裝置。
[0009]進(jìn)一步而言,所述沖擊減振裝置包括自由阻尼層與多個(gè)鋼球,自由阻尼層與多個(gè)鋼球?qū)?yīng)設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步而言,所述約束阻尼裝置包括約束阻尼層與約束層,約束阻尼層與約束層對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步而言,所述自由阻尼層采用粘彈性材料,自由阻尼層與船底板的厚度之比接近1:1。
[0012]進(jìn)一步而言,所述約束阻尼層采用粘彈性材料,約束阻尼層船底板的厚度之比接近 1:1。
[0013]進(jìn)一步而言,所述約束層采用鋼度較大的鍍鋅鋼板。
[0014]進(jìn)一步而言,所述阻振質(zhì)量采用一定尺寸的方鋼。
[0015]本實(shí)用新型有益效果:
[0016]1、本實(shí)用新型通過(guò)在船底板上設(shè)有阻振質(zhì)量,能夠極大的增強(qiáng)船體尾部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,同時(shí)阻振質(zhì)量能夠有效的抑制結(jié)構(gòu)聲的傳遞,進(jìn)而減少振動(dòng)的傳遞,在高頻其效果愈加明顯;
[0017]2、本實(shí)用新型采用船底板與平臺(tái)組成薄板共振吸聲裝置,能有效的減振降噪,尤其在中低頻其效果更佳;
[0018]3、本實(shí)用新型采用在封閉腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有約束阻尼裝置,能有效吸收船底板的振動(dòng)能量,同時(shí)設(shè)有沖擊減振裝置,其具有減振頻率寬、吸能效果好的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖2是本實(shí)用新型詳細(xì)結(jié)構(gòu)位置圖。
[0021]1、船底板;2、阻振質(zhì)量;3、約束阻尼層;4、約束層;5、自由阻尼層;6、鋼球;7、平臺(tái);
8、后艙壁;9、前艙壁;1、封閉腔體結(jié)構(gòu);11、螺旋槳;12、船體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型所述一種應(yīng)用于船舶尾部全頻域復(fù)合減振結(jié)構(gòu),包括設(shè)于船體12尾部螺旋槳11上方區(qū)域的船底板1、平臺(tái)7、后艙壁8與前艙壁9,船底板I上設(shè)有多個(gè)阻振質(zhì)量2,船底板I與平臺(tái)7組成薄板共振吸聲裝置,船底板1、平臺(tái)7、后艙壁8與前艙壁9組成封閉腔體結(jié)構(gòu)10,封閉腔體結(jié)構(gòu)10內(nèi)設(shè)有約束阻尼裝置與沖擊減振裝置。<