論船舶噪聲及控制

1、論船舶噪聲的控制提要 船舶噪聲對(duì)人體和環(huán)境的污染和危害已經(jīng)得到世界各國和相關(guān)組織日益廣泛的關(guān)注。船舶噪聲的污染源主要是由于船舶動(dòng)力裝置及其它輔助裝置自身振動(dòng)及吸排氣引起的。介紹了船舶的噪聲源，以及傳播的途徑，提出應(yīng)采取通過聲源控制來降低船舶噪聲級(jí)。前言如今，噪聲污染已經(jīng)成為與空氣污染和水污染并列的世界三大主要污染之一，它日益成為人們普遍關(guān)心的問題。船舶環(huán)境，尤其機(jī)艙環(huán)境就存在較為嚴(yán)重的噪聲污問題，對(duì)船員的身體、生活、休息和工作都存在很大的影響，甚至?xí)a(chǎn)生心理和生上的疾??；過強(qiáng)的噪聲還會(huì)使船上的一些精密儀器設(shè)備工作不正常、精度降低、使用壽命縮短。1970年國際勞工組織(ILO)在日內(nèi)瓦召開的海事

2、特別會(huì)議上通過了“關(guān)于船員、設(shè)備工作區(qū)有害噪聲規(guī)定的建議”，建議各國政府制定限制船舶噪聲的規(guī)則。目前一些造船和航運(yùn)國家都制定了船舶噪聲標(biāo)準(zhǔn)，作為船舶特殊環(huán)境下的健康保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。1船舶噪聲概述1.1船舶噪聲的度量 描述噪聲可采用兩種方法：一是對(duì)噪聲進(jìn)行客觀量度，即將噪聲作為物理擾動(dòng)，用描述聲波客觀特性的物理量來反映；二是對(duì)噪聲進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，因?yàn)樵肼暽婕叭硕穆犛X特性，根據(jù)聽者感覺的刺激來描述。 噪聲的客觀度量用聲壓、聲強(qiáng)和聲功率等物理量表示。聲壓和聲強(qiáng)反映了聲場中聲的強(qiáng)弱，聲功率反映了聲源輻射噪聲的大小。聲壓、聲強(qiáng)和聲功率等物理量的變化范圍非常大，可以在六個(gè)數(shù)量級(jí)以上，同時(shí)由于人體聽覺對(duì)

3、聲信號(hào)強(qiáng)弱刺激的反應(yīng)不是線性的，而是成對(duì)數(shù)比例關(guān)系，所以實(shí)際應(yīng)用中采用對(duì)數(shù)標(biāo)度，以分貝（dB）為單位，即分別為聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)等無量綱的量來度量噪聲。  級(jí)是物理量相對(duì)比值的對(duì)數(shù)。分貝是級(jí)的一種無量綱單位。對(duì)于聲強(qiáng)、聲功率等反映功率和能量的物理量，分貝數(shù)等于兩個(gè)量比值的常用對(duì)數(shù)乘以10 。如兩個(gè)聲功率值分別為 W1 和 W2 ，則分貝數(shù)為     n=101g(W1/W2)。 對(duì)于聲壓、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度等描述聲場、電磁場等的物理量，分貝數(shù)等于兩個(gè)量比值的常用對(duì)數(shù)乘以 20 。當(dāng)兩個(gè)聲壓值分別為 P1 和 P2 時(shí)，聲壓級(jí)為 n=2

4、01g(P1/P2)。采用級(jí)進(jìn)行噪聲計(jì)量，可以使數(shù)值變化縮小到適當(dāng)范圍，與人耳的感覺接近。 聲壓、聲壓級(jí)     由于聲波的存在而產(chǎn)生的壓力增值即為聲壓，單位是帕（Pa）。長期沿用的微巴（µbar）也是聲壓單位，兩者關(guān)系為 1 帕 =10 微巴。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負(fù)交替變化的。但通常所講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值。 表一 聲壓和相應(yīng)的聲壓級(jí)聲功率、聲功率級(jí)     聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲檢測中，聲功率是指聲源總聲功率，

5、單位是“瓦”，記作 W。 【1】 奚旦立.噪聲監(jiān)測系統(tǒng).  環(huán)境監(jiān)測卷(環(huán)境工程手冊(cè)) 1998  :176-179  (7-4) 響度級(jí)根據(jù)人耳的聽覺特性人耳感覺到的聲音輕響程度并不僅僅取決于聲壓級(jí)的大小而是聲壓級(jí)與頻率的綜合結(jié)果通常聲壓級(jí)相同而頻率不同的聲音人聽起來往往是不一樣的同一聲壓級(jí)的高頻聲人聽起來比低頻聲響所以在表征一個(gè)聲音的大小或者研究噪聲標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還必須考慮聲音的頻率特性為此在聲學(xué)中又引出一個(gè)所謂響度級(jí)LL的概念響度級(jí)是表征聲音響度大小的相對(duì)量單位為phon2船舶噪聲源船舶的動(dòng)力機(jī)械和輔助機(jī)械在運(yùn)行時(shí)發(fā)出的令人不

6、舒適的聲音。船舶噪聲關(guān)系到行船的安全，例如船橋上噪聲級(jí)過高會(huì)影響指揮，聲吶導(dǎo)流罩內(nèi)噪聲過高會(huì)嚴(yán)重影響聲吶設(shè)備的正常工作并干擾聲吶對(duì)水下目標(biāo)（暗礁、沉船、潛艇等）的探測。動(dòng)力裝置的噪聲主要包括主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組、齒輪箱及主輔機(jī)的排氣管產(chǎn)生的噪聲。它是船上最強(qiáng)的噪聲源，該噪聲的強(qiáng)弱決定了柴油機(jī)船的噪聲級(jí)。它既有進(jìn)排氣系統(tǒng)空氣動(dòng)力噪聲，又有運(yùn)動(dòng)部件的撞擊和主機(jī)本身不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)所造成的機(jī)械噪聲。它是船上最強(qiáng)的噪聲源，該噪聲的強(qiáng)弱決定了柴油機(jī)船的噪聲級(jí)。2.1動(dòng)力裝置的噪聲空氣動(dòng)力噪聲.1由主機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲例如功率為5000Kw、燃油消耗率為2009(Kwh)的柴油機(jī)，當(dāng)其過量空氣系數(shù)為2時(shí)，

7、每秒所需空氣量約為8Kg，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為62m3S，如果進(jìn)氣管直徑為035m，則其平均流速可達(dá)64ms，再考慮到各缸的進(jìn)氣必然存在間斷性和不均勻性，于是在進(jìn)氣管中就會(huì)出現(xiàn)空氣動(dòng)力噪聲并向四周傳播，形成空氣動(dòng)力噪聲場。.2排氣噪聲排氣噪聲主要有排氣壓力脈動(dòng)噪聲、氣流通過氣閥等處發(fā)生的渦流聲、由于邊界層氣流擾動(dòng)發(fā)生的噪聲和排氣出口噴流噪聲。在多缸柴油機(jī)排氣噪聲的頻譜分析中，低頻處有一明顯的噪聲峰值，即低頻噪聲。這是由于柴油機(jī)每一缸氣閥開啟時(shí)，缸內(nèi)燃?xì)馔蝗桓咚賴姵?，氣流沖擊到排氣閥后面的氣體上，使其產(chǎn)生壓力巨變而形成壓力波，從而激發(fā)噪聲。由于各缸排氣閥是在指定的相位上周期性進(jìn)行，因而這是一種周期性的

8、噪聲。柴油機(jī)的排氣管中還存在氣柱的共振噪聲，氣流噴射噪聲、氣流與氣道壁形成渦流噪聲也包含多種頻率成分，一旦與共振頻率吻合便會(huì)激發(fā)噪聲。另外排氣系統(tǒng)中氣體的共振在主機(jī)與煙囪之間的排氣管中形成強(qiáng)烈的壓力脈動(dòng)(駐波)，除了引起渦輪鼓風(fēng)機(jī)和排氣管系統(tǒng)的振動(dòng)外，還可在船舶煙囪附近產(chǎn)生振動(dòng)，在這種情況下，人們會(huì)感到噪聲如一種遍布全身的“壓力”。在橋樓產(chǎn)生高噪聲級(jí)的噪聲源，最常見的就是這種排氣噪聲。.3來自增壓器氣流的噪聲對(duì)廢氣渦輪增壓器來講，空氣與壓氣機(jī)葉片之間的相對(duì)速度很大，在葉片附近必然會(huì)出現(xiàn)大量渦流，在形成強(qiáng)烈而尖厲的振動(dòng)而發(fā)出噪聲。柴油機(jī)的燃燒噪聲柴油機(jī)的燃油噴人缸內(nèi)發(fā)火燃燒的初期(相當(dāng)于速燃期)

9、，缸內(nèi)壓力上升速度非?？?，形成很高的壓力波動(dòng)由火焰中心向四周傳播，形成燃燒噪聲場。柴油機(jī)在較高負(fù)荷區(qū)工作時(shí)發(fā)出的低沉噪聲就是它產(chǎn)生的，但由于缸套的隔離，噪聲級(jí)并不太高。該壓力波傳至缸套時(shí)還將引起缸套振動(dòng)而伴發(fā)噪聲，但已屬于機(jī)械噪聲。金屬撞擊和摩擦噪聲柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)之間、氣閥和閥座之間、高壓油泵的滾輪和柱塞之間、噴油器的針閥和針閥體之間、活塞金屬撞擊和摩擦噪聲，這些噪聲大都屬于高頻域。當(dāng)氣閥間隙偏大或凸輪形狀磨損較多時(shí)，噪聲級(jí)也可達(dá)到較高的程度。2.2螺旋槳噪聲主要有旋轉(zhuǎn)噪聲和空化噪聲（當(dāng)槳葉表面的水分子壓力降低到水的汽化壓力以下時(shí)，產(chǎn)生汽泡，汽泡上升后破裂）。旋轉(zhuǎn)噪聲是螺旋槳在不均勻流場中工

10、作引起干擾力（其頻率主要決定于槳軸轉(zhuǎn)速乘槳葉數(shù)，常稱為葉頻）和螺旋槳的機(jī)械不平衡引起的干擾力（其頻率為槳軸轉(zhuǎn)速，常稱為軸頻）所產(chǎn)生的噪聲。螺旋槳出現(xiàn)空化現(xiàn)象以后，船舶水下噪聲主要決定于螺旋槳噪聲。出現(xiàn)空化時(shí)的航速稱為臨界航速?？栈肼暰哂羞B續(xù)譜的特征，空化噪聲特性與槳葉片形狀、槳葉面積、葉距分布等因素有關(guān)。在一定轉(zhuǎn)速下，隨著螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦旋的頻率與槳葉固有頻率相近時(shí)，產(chǎn)生槳鳴。2.3水動(dòng)力噪聲主要是由于高速海流的不規(guī)則起伏作用于船體，激起船體的局部振動(dòng)并向周圍媒質(zhì)（空氣、水）輻射的噪聲。此外，還有船下附著的空氣泡撞擊聲吶導(dǎo)流罩，湍流中變化的壓力引起殼板振動(dòng)所輻射的噪聲（聲吶導(dǎo)流罩內(nèi)的噪

11、聲一部分就是因此產(chǎn)生的）等等。2.4輔助機(jī)械噪聲輔助機(jī)械一般功率較小，噪聲的強(qiáng)度相對(duì)說來也較低。輔助機(jī)械包括各種艙室機(jī)械如水泵、油泵、風(fēng)機(jī)、鍋爐等，甲板機(jī)械如貨物裝卸設(shè)備、錨絞設(shè)備以及各種挖泥機(jī)等工作機(jī)構(gòu)等。鍋爐噪聲主要在燃燒室附近較明顯，自然通風(fēng)時(shí)空氣卷入火焰及可燃物小團(tuán)粒隨機(jī)爆裂；人工通風(fēng)時(shí)通風(fēng)機(jī)是主要的噪聲源。液壓系統(tǒng)的噪聲，可來自液體動(dòng)力引起的沖擊力、脈動(dòng)、氣穴聲和機(jī)械振動(dòng)及管道、油箱的共嗚聲等。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)也是船舶艙室主要噪聲源之一。但是，如果泵和風(fēng)機(jī)等設(shè)備安裝在臨近駕駛室或客艙附近而不采取防噪措施，也容易造成嚴(yán)重的噪聲干擾。3船舶噪聲控制任何聲學(xué)系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)是聲源、傳輸途經(jīng)和受者

12、。它們之間既有正作用，也有反作用。例如一個(gè)機(jī)器裝在屋角，聲功率輸出就會(huì)加大；一個(gè)報(bào)告人面對(duì)聽者增多時(shí)就會(huì)自動(dòng)提高嗓門等等。因此，情況比較復(fù)雜?？刂圃肼暰蛻?yīng)當(dāng)從聲源控制、途徑控制和受者保護(hù)三方面著手。具體采取哪一種或哪幾種措施，則應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及滿足要求等方面綜合考慮決定。3.1聲源控制噪聲 聲源控制噪聲是噪聲控制中最根本和最有效的手段，研究發(fā)聲機(jī)理、限制噪聲的發(fā)生成了近年來最受重視的問題。例如改進(jìn)機(jī)器的動(dòng)平衡，隔離聲源的振動(dòng)部分，使用阻尼材料，改進(jìn)潤滑或改變共振頻率，破壞共振等，對(duì)氣流噪聲和撞擊噪聲的研究，近年也頗有進(jìn)展。3.2傳輸途徑控制傳輸途徑中的控制是最常用的辦法，因?yàn)橐坏C(jī)器設(shè)計(jì)制造和

13、安裝完畢，再從生源上控制噪聲就受到限制，在傳輸途徑中卻容易實(shí)現(xiàn)例如隔聲、隔振、吸聲等都是有效措施，可以起到事后補(bǔ)救的作用。在工廠設(shè)計(jì)及船舶上層建筑布置中，合理布置可對(duì)降低噪聲干擾起到重要作用，船舶居住艙室應(yīng)與機(jī)艙等噪聲源盡量隔離。使用機(jī)罩、消聲器等從接近聲源處降低噪聲，用不同材料使傳輸途徑不連續(xù)以控制結(jié)構(gòu)噪聲等，都是行之有效的好辦法。目前對(duì)空氣噪聲一般采取消聲、隔聲和吸聲處理；而對(duì)結(jié)構(gòu)噪聲的主要隔聲措施是減振、隔振等。3.2.1吸聲處理 利用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)來降低室內(nèi)噪聲的降噪技術(shù)稱為吸聲。材料的吸聲性能常用吸聲系數(shù)表示，它是指聲波入射到材料表面時(shí)，被材料吸收的聲能與入射聲能之比，用a表示。

14、一般材料的吸聲系數(shù)在0.01一100之間。只有當(dāng)吸聲系數(shù)a0.2的材料才能稱為吸聲材料。 多孔吸聲材料的吸聲效果最好，被普遍采用，它分纖維型、泡沫型和顆粒型三種，纖維型多孔吸聲材料有玻璃纖維、礦渣棉、毛氈、甘蔗纖維、木絲板等。泡沫型吸聲材料有聚氨基甲酯酸泡沫塑料。顆粒型吸聲材料有膨脹珍珠巖和微引，吸聲磚等。應(yīng)當(dāng)注意，吸聲材料只吸收反射聲，而對(duì)聲源直接發(fā)出的直達(dá)聲是毫無吸聲效果的，因此，當(dāng)原來房間的吸聲效能較高時(shí)，如果還用吸聲處理來降噪、就不會(huì)達(dá)到預(yù)期的的效果。吸聲處理的方法只是在房間不大或原來吸聲效果較差的場合才能發(fā)揮其減噪作用。3.2.2隔聲處理 利用墻板、門窗、隔聲罩等隔聲構(gòu)件將噪聲源與受

15、者分隔開來，使噪聲在傳播途徑中受阻以減弱噪聲的傳遞，這種方法稱作隔聲。它是有效而又應(yīng)用十分廣泛的辦法。按噪聲傳遞方式可分為空氣傳聲(簡稱空氣聲)和固體傳聲(簡稱固體聲)或結(jié)構(gòu)傳聲兩種。空氣聲指聲源直接激發(fā)空氣振動(dòng)而產(chǎn)生的聲波，并借助空氣介質(zhì)直接傳入人耳。固體聲是指生源直接激發(fā)固體構(gòu)件振動(dòng)而發(fā)出的聲音。固體構(gòu)件的振動(dòng)(如錘擊地面)以彈性波的形式在墻壁及樓板等構(gòu)件中傳播。在傳播中向周圍空氣輻射發(fā)出聲波。實(shí)際上，聲音的傳播往往是空氣傳聲和固體傳聲兩者的組合。對(duì)于實(shí)心的均勻墻體，其隔聲能力決定于墻壁的單位面積重量，其值越大，隔聲性能越好。隔聲罩是抑制機(jī)械噪聲的較好辦法，隔聲罩由罩板阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成

16、。罩板一殷用1一3mm厚的鋼板，也可用密度較大的木質(zhì)纖維板。罩殼用金屬板時(shí)要涂一定厚度的阻尼層。在罩板上墊襯吸聲材料，這樣可以加倍地增加隔聲量。如隔聲罩用的鋼板太薄，罩殼面積又很大，而罩殼與機(jī)器或基礎(chǔ)是剛性連接時(shí)，隔聲罩可能變成一個(gè)噪聲放大器，這種情況應(yīng)引起特別注意。在加工隔聲罩時(shí)，要注意隔聲罩的密封，但在熱力機(jī)械中都有進(jìn)、排氣和冷卻管道等，這些管道將隔聲罩與外界連通，對(duì)隔聲十分不利。因此，在進(jìn)風(fēng)口和徘氣口處還應(yīng)裝上由鋼板、阻尼層、吸聲層等組成的專門的消聲裝置。3.2.3消聲器處理 消聲器是一種控制氣流沿管道傳播的消聲設(shè)備。主要安裝在進(jìn)、排氣口或氣流通過的管道內(nèi)，在噪聲控制中得到廣泛應(yīng)用。按其

17、工作原理，消聲器可分成吸收式和反作用式兩類。1吸收式消聲器。這類消聲器是通過吸聲材料來降噪的，它利用吸聲材料的吸聲作用使沿通道傳播的噪聲不斷被吸收的裝置。噪聲降低量取決于該噪聲的頻率、管道長度和吸收材料的厚度等。 2反作用式消聲器。這是用一個(gè)或多個(gè)小室來反射和衰減入射的聲能，它主要借助于通道截面的突然擴(kuò)張或設(shè)置旁通共振腔使噪聲降低的裝置。反作用式消聲器與吸收式消聲器不同，它內(nèi)部不裝任何吸聲材料，僅依靠管道截面積的改變，共振腔或旁路管等在聲傳播過程中，引起聲阻抗的改變而產(chǎn)生聲能的反射與消耗。各式風(fēng)機(jī)消聲器，按氣流的壓力分為高壓、中壓和低壓等類型，多采用阻性消聲器及微穿孔板式等?？諌簷C(jī)消聲器，主要

18、用于進(jìn)氣消聲，加在空氣濾清器的前后，有抗性、阻抗組合式及微穿孔板組合式等。鼓風(fēng)機(jī)消聲器，多用阻性或阻抗組合式。高壓排氣放空消聲器，多用小孔擴(kuò)散消聲器，阻抗組合式與微穿孔式等。內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器，多采用抗性或微穿孔板組合。3.3受著保護(hù)在機(jī)器多而人少(例如船舶機(jī)艙)，或降低機(jī)器噪聲不現(xiàn)實(shí)或不經(jīng)濟(jì)的情況下，對(duì)受者的保護(hù)是重要手段。人員可以帶上護(hù)耳器(耳罩或耳塞)，防聲頭盔或在隔聲間(如機(jī)艙集控室)內(nèi)值班操作，對(duì)一些靈敏儀器(如雷達(dá)、微機(jī)、電子顯微鏡、靈敏儀表等)，也可用隔聲、隔振加以保護(hù)。采取噪聲控制措施，必須在船舶設(shè)計(jì)和建造各個(gè)階段認(rèn)真考慮。使用可靠的噪聲預(yù)測技術(shù)，分析所要選用的各種設(shè)備，事先考慮

19、各主要減噪措施，定出最佳的聲學(xué)設(shè)計(jì)效果。如航行船舶上噪聲污染已經(jīng)形成，再更換或修改機(jī)械設(shè)備，所需代價(jià)無疑將更大。3.4船舶噪聲的防護(hù)船舶噪聲的防護(hù)，必須在船舶設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)加以考慮，因?yàn)樵谝院箅A段，采取減噪措施要受到很大限制。船舶噪聲控制問題的解決辦法。首先是使用噪聲小的主機(jī)、輔機(jī)和螺旋槳，并且能合理地安置噪聲源，使其向船舶傳播較少的聲音和振動(dòng)能量。其次是合理進(jìn)行船舶艙室的布置，把要求噪聲小的艙室盡可能離噪聲源遠(yuǎn)一些。由于船舶結(jié)構(gòu)有利于噪聲及其振動(dòng)的傳播，因而只靠采用小噪聲機(jī)器和依賴相應(yīng)的噪聲源及艙室連系的布置，是不可能達(dá)到令人滿意的聲學(xué)環(huán)境的，還必須在船舶艙室里采用吸聲、隔聲和隔振設(shè)施。 船上的

20、噪聲主要來自機(jī)艙，而機(jī)艙的噪聲幾乎總是來自主機(jī)和輔機(jī)的振動(dòng)，以及將燃?xì)饣蚩諝鈴倪@些機(jī)械中吸入與排出的風(fēng)機(jī)噪聲和流動(dòng)噪聲。因此，描述船上噪聲降低的變化總是從機(jī)艙中噪聲的產(chǎn)生和抑制開始的，其降低噪聲的途徑是：將機(jī)器或整個(gè)機(jī)艙與船上其他部分隔絕開來，增加噪聲在結(jié)構(gòu)中的傳輸損耗，使之傳到居住艙室的噪聲很小。3.4.1機(jī)艙噪聲控制對(duì)策 機(jī)艙是船舶動(dòng)力裝置的集中地，主輔機(jī)等各種機(jī)器設(shè)備發(fā)出的噪聲，響遍整個(gè)艙室，經(jīng)久不息。在大型低速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙里，其噪聲主要是空氣噪聲；以中速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙，其噪聲由強(qiáng)度相當(dāng)?shù)目諝庠肼暫徒Y(jié)構(gòu)噪聲混成；以高速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙里，則主要是結(jié)構(gòu)噪聲。因此，必須針對(duì)實(shí)際情

21、況，綜合考慮，對(duì)進(jìn)、排氣口，管壁的空氣噪聲，可首先采用消聲器和絕緣層，對(duì)于小型機(jī)器，可將其全部圍起來。加圍壁措施是利用聲源與圍壁內(nèi)表面間的空層作為減少聲振動(dòng)的介質(zhì)。這使聲輻射僅在聲源隔離間內(nèi)部進(jìn)行，可有效地減噪。為使聲振動(dòng)隔離良好，其隔離空間必須足夠大。同時(shí)，圍壁應(yīng)有好的隔聲性能，以免空氣噪聲穿透圍壁。為防止圍壁內(nèi)聲反射疊加，圍壁內(nèi)表面還應(yīng)具有吸聲性能。在機(jī)艙的上下甲板及四周裝吸聲材料。 對(duì)主機(jī)的結(jié)構(gòu)噪聲，一般通過減振支承來減噪。在小型高速主機(jī)上可采用彈性支承，采用橡膠或特殊塑料等，將機(jī)器與船體隔開。但對(duì)大型主機(jī)，目前仍難于實(shí)施。此外，對(duì)大型主機(jī)采取的聲振控制措施尚不完善。要從人的方面采取措施

22、防止聽力受害。在機(jī)艙內(nèi)設(shè)置集中控制室是普遍采取的有效辦法。在集中控制室內(nèi)噪聲可控制在75dB以下，就能提供一個(gè)較好的工作環(huán)境。對(duì)于機(jī)艙集控室的隔聲結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時(shí)考慮空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲的隔聲問題，必須了解兩者的具體傳播途徑，加以妥善隔斷才能獲得理想的隔聲效果。 3.4.2居住艙室噪聲控制對(duì)策 在進(jìn)行船舶艙室總布置時(shí)，應(yīng)遵循兩個(gè)基本原則：1)噪聲要集中在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，最好在船尾部；2)把對(duì)噪聲要求高的艙室盡可能遠(yuǎn)離噪聲源的集中區(qū)域。在一般情況下，對(duì)居住艙室產(chǎn)生影響的幾乎全部來自機(jī)艙的結(jié)構(gòu)傳播噪聲。因此，隔聲措施是解決居住艙室減噪的主要辦法，即切斷與有噪聲源艙室結(jié)構(gòu)體的聯(lián)系，如采取浮筑結(jié)構(gòu)，在承重樓板

23、與地面之間夾一彈性墊層并把上下兩層完全隔開，不使地面層與任何基層結(jié)構(gòu)(包括墻體)有剛性連接。這樣，對(duì)撞擊隔聲和空氣隔聲都非常有效，適宜于安靜要求高的情況。如果把居住艙室裝在隔振支撐上，也非常有效，現(xiàn)在已有不少船舶采用。不過把居住艙室同機(jī)艙在結(jié)構(gòu)上分隔開來，對(duì)中、高頻噪聲有用，在低速機(jī)的船上作用不大。3.4.3甲板區(qū)的消聲 船舶露天甲板區(qū)域，有機(jī)艙中的風(fēng)機(jī)從甲板上吸人空氣和主、輔機(jī)的排氣所產(chǎn)生的噪聲。它們的噪聲級(jí)高達(dá)8594dB，直接影響駕駛臺(tái)工作人員的工作和船員休息，而且對(duì)港口和航道的周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲污染。對(duì)于機(jī)艙吸、排氣引起的低頻噪聲，可以采用消聲器。但是一般的消聲系統(tǒng)，很難使噪聲降低

24、30 dB(尤其對(duì)低頻噪聲)。常采用反作用式消聲器，尺寸雖大一些，但減噪效果較明顯，可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在露天甲板上，噪聲控制的范圍要求達(dá)70一50dB。最后需要說明的是，船舶噪聲常與船舶振動(dòng)相伴而生，一旦船舶振動(dòng)激起船體某種振動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)共振時(shí)，通常其影響不僅是帶來某種不舒適感，而且會(huì)損壞船體結(jié)構(gòu)，這對(duì)航行中的船舶是一個(gè)致命問題。4技術(shù)展望4.1主機(jī)副機(jī)等主動(dòng)設(shè)備的的噪聲控制為了處理高頻噪聲主動(dòng)控制設(shè)備大多工作在低頻率范圍但在理論上主動(dòng)控制設(shè)備可在所有頻率范圍內(nèi)工作。對(duì)于振動(dòng)采用振動(dòng)型(自由狀態(tài)下的)激勵(lì)器感應(yīng)器受機(jī)器運(yùn)動(dòng)的觸發(fā)，隨之控制系統(tǒng)輸出一組根據(jù)機(jī)體運(yùn)動(dòng)決定的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)。如果振動(dòng)速度增

25、加或降低，激震器的對(duì)抗力也隨之變化。用于主動(dòng)控制激勵(lì)器的4 個(gè)方法1 直接固定于機(jī)體上的慣性振蕩器，克服機(jī)體本身的不平衡力2 固定于基座底下結(jié)構(gòu)上的慣性振蕩器克，服傳到基座上的力3 與基座并聯(lián)安裝的慣性振蕩器，阻止振動(dòng)傳播，當(dāng)機(jī)體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)擠壓基座，當(dāng)機(jī)體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，擴(kuò)張基座或過在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生與基座產(chǎn)生的力相反的力克服機(jī)體的慣性4 與基座串聯(lián)安裝的振蕩器其運(yùn)動(dòng)正好補(bǔ)償機(jī)體的慣性運(yùn)動(dòng)。液壓式、氣動(dòng)式、壓電式、磁致伸縮式、電磁式或許還有記憶合金都可以采用。每一種型式各有利弊，液壓式振蕩器可以支撐機(jī)器的靜載荷，可產(chǎn)生較大的力和位移但在自由頻率上不夠“軟”。氣動(dòng)系統(tǒng)不太可能承受機(jī)器的重量，但力大且不加控

26、制時(shí)可能較“軟”。壓電和磁致伸縮系統(tǒng)部可承受機(jī)器重量，產(chǎn)生很小的位移，在不加控制時(shí)可能非?！坝病?。電磁系統(tǒng)不能承受機(jī)器重量，可以產(chǎn)生較大位移，在小力度水平上且不加控制時(shí)可能較“軟”另一種主動(dòng)控制噪聲的方法是采用主動(dòng)磁性支承架傳統(tǒng)的機(jī)械支承架將旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的不平衡力傳到固定的部件上進(jìn)而繼續(xù)傳到船體結(jié)構(gòu)和和船體上而主動(dòng)磁性支架能在徑向產(chǎn)生不同推力的磁場通常能夠支承旋轉(zhuǎn)部分因而隔絕了機(jī)械接觸完全靠通過使用阻尼材料來吸收振動(dòng)能也可以降低噪音因此常用它制作結(jié)構(gòu)構(gòu)件或把它應(yīng)用到噪音傳播區(qū)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上這種阻尼材料在所有結(jié)構(gòu)傳播噪音的區(qū)域內(nèi)必須連續(xù)無間斷地使用否則將會(huì)降低阻尼的效果除了傳播途徑磁場強(qiáng)度可以通過調(diào)節(jié)產(chǎn)生磁場的電流頻率來調(diào)整以產(chǎn)生不同的抵消力主動(dòng)控制也應(yīng)用于高壓管路系統(tǒng)噪聲控制低壓通常應(yīng)用被動(dòng)技術(shù)處理在高壓管路系統(tǒng)中振動(dòng)能通過液體流動(dòng)并通過管子傳遞所以采用雙重消除系統(tǒng)需要使用不同的激勵(lì)器來消除之對(duì)于液壓部件規(guī)定使用穿壁式設(shè)備如同小活塞一樣工作通過產(chǎn)生與現(xiàn)有壓力變化相反的壓力場來改變壓力場。4.2新型吸聲材料的應(yīng)用上建艙室噪聲的來源之一是由結(jié)構(gòu)的振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，這些噪聲并且還可以通過固體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳播。在最接近機(jī)艙的上甲板是控制噪聲的主要區(qū)域，經(jīng)過噪聲預(yù)估報(bào)告的分析，上甲板的艙室，尤其是居住艙室的噪音值一般都會(huì)超