船舶輪機振動噪聲控制綜述

王克祥

摘要：由于隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對乘坐的交通工具的要求越來越高。而伴隨著世界各大水上航道的開啟，船舶也獲得了越來越高的關(guān)注度，在運行過程中船舶輪機噪聲會影響船舶運行的效率，對其的整改就很有必要，本文參考前人的研究和現(xiàn)有的技術(shù)從控制的方法和設(shè)計的策略兩方面出發(fā)，最后得出噪聲控制任重道遠(yuǎn)的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：船舶輪機;振動;噪聲控制;低噪聲

本文在船舶輪機噪聲控制越來越有必要的形勢下分析了振動造成為什么存在，之后又從如何控制這個熱點問題出發(fā)，得出了可以從隔振設(shè)計、阻尼減振設(shè)計和被動吸振設(shè)計三個方法入手，同時運用低噪聲指標(biāo)和低噪聲設(shè)計放大也很有必要，這是為了給船舶一個更好的運行環(huán)境。

一、船舶輪機振動噪聲分析

船舶輪機振動噪音是在船舶運行中動力裝置因為振動發(fā)出的噪音，這會干擾船舶在運行中的舒適度。這是因為在船舶的運行中，船舶輪機是非常重要的，它是船舶的動力裝置，但是一般來說當(dāng)船舶噸位過大，需要的動力相對的會更多。在這種情況下動力裝置分負(fù)荷會很大，所以會出現(xiàn)噪音也是不可避免。噪音污染應(yīng)該引起人們的注意，不僅會對人體產(chǎn)生不良影響，對環(huán)境也會有不好的效果。這樣看來，如何降低船舶輪機的噪音就很有必要了。

首先，船舶輪機振動噪聲，具有復(fù)雜的特點，輪機振動噪聲控制的系統(tǒng)性非常強，必須以輪機的實踐運行為主，才能提高振動噪聲的控制水平。[1]由于船舶是在水中運行的，在運行的過程中，不僅僅會受到船體自身壓力的影響，同時還會受到水流的阻力，使輪機運行的壓力較大，導(dǎo)致輪機出現(xiàn)振動噪音的現(xiàn)象較為復(fù)雜，只有將復(fù)雜的情況清晰的分析出來，才能使用有效的方式對其進(jìn)行解決。[2]在不同的情況下造成噪聲的原因也是多種多樣的，如船舶輪機在設(shè)計的時候存在不合理的部分，船舶輪機的養(yǎng)護(hù)不到位一些零件出現(xiàn)偏差，或輪機內(nèi)的一些零件本身在運行時就可能會產(chǎn)生噪音。

二、船舶輪機振動噪音的控制方法

（一）船舶輪機振動噪音控制的要求

船舶輪機振動噪聲控制理論的核心是：在保障輪機正常運行的基礎(chǔ)上，降低振動和噪音的水平，促使輪機產(chǎn)生的振動和噪音，能夠在人體接受的正常范圍內(nèi)。[3]

（二）船舶輪機的隔振設(shè)計

船舶輪機的振動是噪音污染產(chǎn)生的罪魁禍?zhǔn)?，為了降低噪音我們可以從船舶輪機的隔振來大展手腳。隔振設(shè)計是通過把輪機與振源隔離。但是這種反打并不是適用所有的輪機，當(dāng)船舶的噸位過大造成噪音過大時可以使用。在進(jìn)行之前需要對輪機工作環(huán)境有一個大致的了解，之后到底是哪個部位的輪機造成最大的。如果這個部位可以進(jìn)行隔振器的安裝那就可以進(jìn)行隔振的處理。這樣振動造成的噪音可以在一定程度上減輕噪音污染，不過這種手段在使用的時候一定要確定隔振器不會對船舶輪機的作業(yè)造成影響，隔振器的控制頻率、控制作用與原有噪音的對比都應(yīng)該詳細(xì)考慮，以避免產(chǎn)生不必要的麻煩。

（三）船舶輪機的阻尼減震設(shè)計

在船舶輪機運行中耗費的能量通常被稱為阻尼，阻尼減震是指在輪機的運行中進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化，把發(fā)出噪音的那部分的能量轉(zhuǎn)化成可以利用或者可以散發(fā)出去的能量，有時候熱能會是一個不錯的考慮。

船舶輪機在設(shè)計時會用到大量的金屬材料。金屬材料帶有的固有屬性可以起到一個阻尼減震的作用。在一般實際操作時，為了不影響船舶輪機的高效運轉(zhuǎn)，在設(shè)計阻尼減震設(shè)計都會采用傳播效率較高的介質(zhì)如材質(zhì)較好的復(fù)合材料，這樣的轉(zhuǎn)化可以使噪音內(nèi)部吸收。不僅使控制有了便捷的方法，這種設(shè)計也可以節(jié)省人力物力使噪音對人體和環(huán)境的不良影響大大減少。但是我們不能一味的為了降低噪音，而忘記考慮輪機本身的運行的高質(zhì)量。

（四）船舶輪機的被動吸振設(shè)計

當(dāng)然，控制船舶輪機噪音的方法也是多種多樣的，除了上文的兩種方法，吸振也是一個常用的方法。被動吸振是利用動力的作用。與隔振器相似，這種方法是利用與船舶實際相符合的動力吸振設(shè)備對船舶輪機產(chǎn)生的噪音原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，得出噪音的大小，具體情況，可以改善的程度等。之后根據(jù)實際情況，運用適宜的設(shè)施，使用動力設(shè)備特有的系統(tǒng)將船舶輪機內(nèi)部存在的能量進(jìn)行一個轉(zhuǎn)化，降低輪機內(nèi)部振動的頻率，最終可以達(dá)到控制船舶輪機噪音的作用。除了被動吸振，主動也存在，但是考慮實際情況仍然大多采取了被動吸振的方法。

三、降低船舶輪機噪音的設(shè)計策略

船舶輪機低噪音的設(shè)計是在根本上解決噪音污染的途徑，同時也是控制這種聲音污染的一種方法，船舶輪機的運行效率的提高可以降低噪聲的污染，使更多的能量去促進(jìn)船舶運行。

（一）低噪聲設(shè)計指標(biāo)

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，判斷船舶輪機振動噪音控制的一大因素便是低噪音設(shè)計指標(biāo)。這個指標(biāo)是根據(jù)船舶的實際運行環(huán)境，設(shè)計出一個符合實際的指標(biāo)?！逗Ｑ蟠霸肼暭壱?guī)定》對安全健康的噪聲做出了嚴(yán)格的界定。船舶輪機噪聲會對不同的區(qū)域產(chǎn)生不同的影響，這就不得不提到船舶的機艙區(qū)、駕駛區(qū)還有起居區(qū)。在每個區(qū)域?qū)θ梭w造成危害的分貝都是不一樣的，為了讓噪音控制在人們可接受并且不會對人體造成不好的影響，這個指標(biāo)的范圍顯得格外的重要，一般來說機艙區(qū)涉及到的噪音可能最大因為這里會有發(fā)電設(shè)備等大型機械且船員在機艙區(qū)生活的時間最少，但是駕駛為了保證安全必須嚴(yán)格控制，使受到的影響最小。生活區(qū)的要求相對較高但是低于駕駛區(qū)。

（二）低噪聲設(shè)計方法

船舶輪機的低噪聲設(shè)計通常來說有兩種方法。一種是整體設(shè)計法，另一種則是高指標(biāo)信息法。

整體設(shè)計法是將這個整體設(shè)為船舶，對整個船舶進(jìn)行低噪聲設(shè)計。在設(shè)計的過程中，設(shè)計時需要考慮到那個部位會產(chǎn)生噪音，這些噪音是不是在合理可控的范圍內(nèi)。如果不是應(yīng)該采用怎樣的方法進(jìn)行降噪處理，還有現(xiàn)有的水平下哪種方法最可行。

而高指標(biāo)法是依靠于有效的信息處理，有目的去對船舶振動輪機進(jìn)行控制。這種方法與低噪聲設(shè)計指標(biāo)有關(guān)聯(lián)，以這些指標(biāo)為度量尺度來檢測最后究竟符不符合要求。

四、結(jié)論

綜上所述，由于船舶輪機噪聲在船舶運行中會對船只的安全造成影響，并且會產(chǎn)生噪音污染，這樣對船舶輪機噪聲的控制就勢在必行。為了使船只在運行中得到更好的保障，本文從隔振設(shè)計、阻尼減震設(shè)計、被動吸振設(shè)計提出三個方法，又從低噪聲設(shè)計展開對降低噪聲提出建議。但是這個任務(wù)依然任重而道遠(yuǎn)，隨著科技的發(fā)展，研究水平的進(jìn)步最終會被人完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]周炎.船舶低噪聲設(shè)計技術(shù)研究[J].上海造船，2010（01）：31-34.

[2]于景龍.船舶輪機振動噪聲控制研究進(jìn)展[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2016（16）：97-97.DOI：10.3969/j.issn.1009-8119.2016.16.090.

[3]王波.船舶輪機振動噪聲控制研究[J].科技致富向?qū)В?015（14）：62-62.