一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置及评估方法与流程

：本发明涉及船舶减振降噪，特别是涉及一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置及评估方法。

背景技术

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背景技术：

1、船上减隔振系统主要由设备、筏架、隔振器、基座等结构组成，而机械设备运转是引起船舶局部振动、舱室噪声及水下辐射噪声的重要原因之一，对机械设备减隔振性能进行评估，并基于此获得实船振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声，对于掌握船舶各减隔振系统运行时声学状态以及战术策略的决定具有举足轻重的作用；此外，当船舶减隔振系统状态发生改变时(设备维修或更换隔振器等)，如需进一步掌握系统声振特性，往往进行大量实船测试或数值仿真，如能快速评估减隔振系统声振特性，对船舶声学指标可达性及低噪声设计具有重要意义。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的是提供一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置及评估方法，以解决现有技术中存在的技术难题，能够对船舶减隔振系统进行声学性能测试评估，并对实船声振特性进行快速准确评估，适用性广，且实施过程简单。

2、为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实施的：本发明提供一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置，包括实船模型构建模块、数据采集及分析模块、减隔振特性评估模块、数据库模块及实船声振评估模块；

3、所述模型构建模块用于构建实船减隔振系统振动噪声模型；所述实船减隔振系统振动噪声模型包括减隔振系统声振源子模型以及声振响应子模型；

4、所述数据采集及分析模块基于所述减隔振系统声振源子模型、声振响应子模型，分别获取减隔振系统声振响应及传递函数；

5、所述减隔振特性评估模块根据数据采集及分析模块所获取的减隔振系统声振响应，对系统减隔振特性相关指标参数的快速计算，获取隔振量、基座阻抗、振动烈度等，对系统减振隔振特性进行评估；

6、所述数据库模块根据数据采集及分析模块所获取的减隔振系统声振响应及传递函数，保存不同工况下多源减隔振系统的振动噪声源特性、减隔振特性、声振传递函数及实船评估模型等信息；

7、所述实船声振评估模块基于数据库模块和能量叠加原理，以完成当前工况及减隔振设计下，考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声评估。

8、优选地，所述减隔振系统声振源子模型基于减隔振系统中的设备基座、隔振器、筏架等结构进行构建；所述声振响应子模型基于减隔振系统中的其他待评估结构进行构建。

9、优选地，所述数据采集及分析模块连接并控制数据采集硬件，包括加速度传感器、传声器等，获得减隔振系统中的振动、噪声响应。

10、本发明还提供一种实船减隔振系统振动噪声测试评估方法，包括如下步骤：

11、s1、基于减隔振系统各子结构，构建实船减隔振系统模型，所述实船减隔振系统模型包括减隔振系统声振源子模型、声振响应子模型；

12、s2、基于声振源子模型，测试减隔振系统运行时的振动、噪声数据；

13、s3、基于声振响应子模型，分别获取各子系统的声振响应及传递函数；

14、s4、基于减隔振特性评估模块获取系统隔振量、阻抗、振动烈度等，对系统减振隔振效果进行快速评估；

15、s5、基于实船声振评估模块，通过声振传递函数计算不同工况下待评估子系统的振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声；

16、s6、基于实船测试数据库及能量叠加原理，以完成当前工况及减隔振设计下，考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声评估。

17、优选地，所述步骤s1中，所述减隔振系统声振源子模型基于减隔振系统中的设备基座、隔振器、筏架等结构进行构建；所述声振响应子模型基于减隔振系统中的其他待评估结构进行构建。

18、优选地，所述步骤s2中，所述数据采集及分析模块连接并控制数据采集硬件，包括加速度传感器、传声器等，获得减隔振系统中的振动、噪声响应。

19、优选地，所述步骤s3中，分别采用试验测试方法、有限元分析方法、理论计算方法获取减隔振系统中各子结构的传递函数。

20、优选地，所述步骤s5中，基于线性系统传递函数不变性原理计算不同工况下子系统的振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声。

21、优选地，所述步骤s6中，基于实船测试数据库以及能量叠加原理，完成当前工况及减隔振设计下，考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声评估。

22、本发明公开了以下技术效果：

23、(1)本发明将船舶机械设备作为振动、噪声源，通过实船数据采集获得系统中的声振响应，基于系统减隔振特性相关指标参数(隔振量、基座阻抗、振动烈度等)快速评估系统减振隔振性能，基于线性系统传递函数不变性原理计算不同工况下减隔振系统的声振响应，基于实船测试数据库及能量叠加原理，对当前工况及减隔振设计下，典型考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声进行快速准确的评估，适用性广，实施过程简单。

24、(2)本发明在获取实船典型考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声时，综合采取了试验测试、有限元分析和理论计算，相比只采用试验测试的方法，本发明节省了大量工作量，相比于有限元计算，本发明实施简单，相比于理论分析，本发明无需求解复杂的耦合方程组，同时保证了评估结果的快速性和准确性。

25、(3)本发明在进行实船声振响应评估时，当船舶减隔振系统状态发生改变时(设备维修或更换隔振器等)，无需建立复杂的有限元模型和开展大量实船测试工作，仅需要测试该减隔振系统源特性参数，基于传递函数不变性原理，对其声学指标可达性进行重新评估。

技术特征：

1.一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置，其特征在于，包括实船模型构建模块、数据采集及分析模块、减隔振特性评估模块、数据库模块及实船声振评估模块；

2.根据权利要求1所述的便携式实船机械噪声快速测试评估装置，其特征在于，所述减隔振系统声振源子模型基于减隔振系统中的设备基座、隔振器和筏架进行构建；所述声振响应子模型基于减隔振系统中的其他待评估结构进行构建。

3.根据权利要求1所述的便携式实船机械噪声快速测试评估装置，其特征在于，所述数据采集及分析模块连接并控制数据采集硬件，包括加速度传感器和传声器，用于获得减隔振系统中的振动和噪声响应。

4.一种实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述减隔振系统声振源子模型基于减隔振系统中的设备基座、隔振器、筏架等结构进行构建；所述声振响应子模型基于减隔振系统中的其他待评估结构进行构建。

6.根据权利要求4所述的实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述数据采集及分析模块连接并控制数据采集硬件，包括加速度传感器、传声器等，获得减隔振系统中的振动、噪声响应。

7.根据权利要求4所述的实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，所述步骤s3中，分别采用试验测试方法、有限元分析方法、理论计算方法获取减隔振系统中各子结构的传递函数。

8.根据权利要求4所述的实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，所述步骤s5中，基于线性系统传递函数不变性原理计算不同工况下子系统的振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声。

9.根据权利要求4所述的实船机械噪声快速测试评估方法，其特征在于，所述步骤s6中，基于实船测试数据库以及能量叠加原理，完成当前工况及减隔振设计下，考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声评估。

技术总结
本发明提供一种便携式实船机械噪声快速测试评估装置及评估方法，包括构建实船减隔振系统模型（减隔振系统声振源子模型与声振响应子模型）；基于声振源子模型，测试减隔振系统运行时的振动、噪声数据；基于声振响应子模型，分别获取各子系统的声振响应及传递函数；基于减隔振特性评估模块获取系统隔振量、阻抗、振动烈度等，对系统减振隔振效果进行快速评估；基于实船声振评估模块，通过声振传递函数计算不同工况下待评估子系统的振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声；基于实船测试数据库及能量叠加原理，以评估当前工况及减隔振设计下，考核位置振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声。本发明能够针对不同工况下多源减隔振系统的减振隔振效果、振动响应、舱室噪声及水下辐射噪声进行快速准确评估，适用性广，实施过程简单。

技术研发人员：王雪仁,杨佩,张艳涛,苏常伟,寻波,唐宇航,李欣,杜圆,庞福振
受保护的技术使用者：中国人民解放军92578部队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12