不良的船舶噪声环境会影响到每个船员的正常的工作和正常的休息,长时间暴露在噪声环境下的工作,会严重影响船员的身体健康和心理健康使之受到伤害,容易让船员产生疲劳,使船员的注意力和工作效率降低;另一方面,船舶长期处于振动的环境下,第一会导致船体某些焊接等结构声振疲劳破坏,第二,长期处于机舱噪声环境下的仪器设备,会出现设备失效等故障;第三,对于军用舰艇,出于战略的目的,为提高舰船的隐蔽性,增强其战斗能力,也要求降低舰船自身的噪声辐射,追求舰艇的声隐身性,并且是永无止境的。在当今全球高速发展的21世纪,科学技术有了很大的发展,引发了新一代的技术,无论是船舶工业,还是现代制造业,要对工作和娱乐的舒适性越来越高,对环境的保护也越来越重要。“中国制造2025”提出的高性能船舶制造,对于此项目,对船舶的低噪声越来越重视。目前,国际海事组织对现行的噪声标准基础上进行的重新修订,对现行舱室噪声最高限值再普遍降低5dB,并将其纳入SOLAS公约修正案,进行强制执行[1]。基于新标准法定法规的实施,所以对新标准的实施,对设计和建造的船舶,船舶在运行过程中产生的噪声必须要达到新标准的所要求的规定,对当前的船舶,无法满足噪声标准的,将被慢慢淘汰,无法投运运营,实行报废,对我国的水上运输带来重大的阻力,对整个船舶工业带来重要的损失。因此对于冲破发达国家的技术堡垒,设计低噪声船舶,对船舶在设计之初提出低噪声设计有着更高的要求。
之前,由于国内对船舶的低噪声设计重视程度严重不足,缺乏顶层设计意识,往往是在船舶建造完成后再对船舶进行噪声分析,降噪处理,这样不仅浪费时间、财力、物力,而且有的噪声问题在船舶建成之后,就不再能够充分得到解决,同时这也不利于形成完整的降噪体系。所以为了防止这种情况的发生,需要对船舶建造之初,就具有低噪声顶层设计意识,对船舶舱室进行噪声仿真计算,采用合适的降噪措施。
1。2船舶噪声简述
1。2。1噪声的物理量度
(1)噪声的声压、声强与声功率
当声波在空气介质当中传播时,在波的传递路径上面,空气介质会不断的产生各种压缩与膨胀,而这种压缩与膨胀又是周期性变化的,当空气被压缩的时候压强增大,膨胀的时候压强又减小(例如利用活塞式空气压缩机向空气瓶中输送空气时,会出现剧烈的声响)。所谓声压是指空气在这种周期性的变化过程中,压缩与膨胀之间的压强与静压强的差值,通常用三种表示办法,第一是瞬时声压,第二是峰值声压,第三是有效声压(简称声压)来表示这种压强的大小。因此声波的强弱可以用声压的大小来表示,声压的单位是帕斯卡,简称为帕(Pa)。人能刚刚感觉听见声音时,声音的大小用声压来表示约为 Pa;在房间中的高声谈话声约为到0。05Pa到0。1Pa;船舶机舱内的声音约为20Pa。
在单位时间内,声波是垂直于传播方向的,那么声波沿传播方向通过垂直的单位面积的能量,就叫做为平均能量流。因为声速中蕴含着声能量,并以声速的形式传播,所以说平均声能量流的大小应等于声场中面积为S、高度的柱体内所包括的平均声能量,即
ɛ (1-1)
声功率单位为为W,1W=1Nm/s。
通过垂直于声传播方向的单位面积上的平均声能量流密度称为声强,即
(1-2)