船舶机械振动与噪声控制技术研究

船舶机械振动与噪声控制技术研究

慕顺庆  商立忠  刘晓东 马振乾

大连鸿鑫达钢结构工程有限公司，辽宁大连  116200

摘要：本文旨在研究机械振动与噪声控制技术的应用。通过对机械振动的基本概念和特征、振动与噪声的特性分析、机械振动控制技术、噪声控制技术以及振动与噪声控制技术在实际工程中的应用进行分析，探讨了机械振动与噪声控制技术的发展现状和未来趋势。

关键词：机械振动、噪声控制、振动控制技术、噪声控制技术、应用

引言

机械振动和噪声是在各个行业中普遍存在的问题，对人们的生活和工作环境造成了不良影响。因此，研究和应用机械振动与噪声控制技术具有重要意义。本文旨在系统地研究机械振动与噪声的特性，并介绍各种振动控制技术和噪声控制技术的原理和应用。通过这些技术的应用，可以有效减少振动和噪声的产生和传播，提高工作环境的舒适性和安全性。

1船舶机械噪声所造成的不利影响

船舶机械噪声的存在将会对多方面造成不利影响，并主要集中表现在以下几方面影响。其一，人长期处于机械噪声环境当中会受到听力方面的损害，同时还会压迫人的心血管、神经系统等，对人体的健康造成十分不利的影响。其二，在长时间的机械噪声环境中，人们的情绪也会受到较大的影响，容易出现抑郁、烦躁等多种不良情绪。其三，船舶工作人员长时间在噪声的影响下，工作效率会受到较大的影响，难以得到良好的休息，部分人员会表现出睡眠质量差、耳鸣、记忆力降低等情况，而受影响更加严重的人可能会在这样的环境中出现心脏病、高血压等危害较大的疾病，影响身体健康。很可能在工作过程中由于疾病问题、过度疲劳问题造成工作失误，严重时还可能会导致严重的安全事故发生。其四，大多数船舶在运行过程中发出大量的噪声还可能会对周围的居民造成较大的影响，噪声问题严重。

2船舶机械噪声的危害

船舶的机械噪声能够导致人的听力下降，给人的心血管系统以及神经系统带来不良好的影响；长时间处在噪声污染严重的环境中会导致人的身心受到损害。长期在噪声环境中的人会降低其工作的效率，睡眠质量不好，听觉以及视觉器官受到一定的损伤，导致头晕、眼花以及记忆力减退等不良反应；受到噪声危害严重影响的人会出现冠心病以及高血压等。噪声的主要产生来源是由于振动，噪声的声音越大，说明振动的现象月严重，机械设备的振动会造成部件的疲劳损害，导致使用寿命的降低；操作机械的船员由于噪声应的影响，会出现快速疲劳的现象，很容易造成安全事故的发生。

3机械振动与噪声的特点和评估方法

机械振动是指机械系统中物体周围的运动，其特点如下：机械振动可以由许多因素引起，例如不平衡质量、旋转不匀速、传动装置的失调、液体或气体的流动等。振动可通过机械结构的刚性传递，也可以通过介质（如气体、液体）进行传播。机械振动的频率通常以赫兹（Hz）为单位衡量，幅值则以加速度、速度或位移表示。长期接触高强度振动会对人体造成损害，如骨骼肌肉疲劳、颤抖现象和内脏振动等。评估机械振动的方法包括以下几个方面：选择合适的传感器来测量振动信号，并正确地安装在振动源和受振结构上。使用数据采集系统记录振动信号，并通过频谱分析、时间域分析和阶次分析等方法对振动信号进行处理和分析。常用的振动评估指标包括加速度、速度、位移、频率响应函数等，用于描述振动的特征和强度。根据相关标准和法规，确定适当的振动限值，用于评估振动是否达到安全和舒适性要求。通过振动信号的分析和比较，可以判断设备的运行状态和存在的故障。噪声是指不需要且不希望的声音，其特点如下：噪声可以来自机械装置、流体流动、电气设备、交通运输等多种因素。噪声通过空气、固体或液体等介质进行传播，同时还会受到环境的影响。噪声的声压级以分贝（dB）为单位表示，频谱特性可以通过频谱分析来获得。长期暴露于高强度噪声中会对人体的听觉系统、心理状态和工作效率产生负面影响。噪声传感器的选择和布置，选择合适的噪声传感器来测量噪声信号，并正确地安装在噪声源附近或受影响的区域。使用音频记录设备采集噪声信号，并通过频谱分析、时间域分析和权噪声指数等方法对噪声信号进行处理和分析。常用的噪声评估指标包括噪声级别、频谱特性、临界距离等，用于描述噪声的特征和强度。根据相关标准和法规，确定适当的噪声限值，用于评估噪声是否达到安全和环境要求。根据噪声的来源和传播路径，采取相应的控制策略，如隔声、降噪和声音吸收等措施，减少噪声对环境和人体的影响。

4机械振动与噪声的控制策略

机械振动与噪声的控制策略是为了减少或消除机械设备在运行过程中产生的振动和噪声，提高设备的工作效率和使用寿命，同时降低对周围环境和人体健康的影响。以下是几种常见的机械振动与噪声控制策略：通过使用隔音隔振材料或装置将机械设备与周围环境隔离开来，减少振动和噪声的传播。常见的隔离措施包括减震支座、弹性支撑等。通过改变机械设备的结构参数或采用优化设计方法，降低机械设备的固有振动频率，减少振动和噪声的产生。例如，调整结构刚度、改进附加质量分布等。采用主动或被动控制技术，实现对机械设备振动和噪声的主动控制和调节。常见的控制技术包括主动振动控制、自适应控制、反馈控制等。定期检查和维护机械设备，确保其正常运行，避免因设备损坏或磨损而引起的振动和噪声问题。包括润滑、紧固等方面的操作。在机械设备的设计过程中考虑声学问题，选择合适的材料和结构设计，以减少振动和噪声的产生和传播。例如，采用吸声材料、减振板等。这些控制策略通常会结合使用，根据具体情况和需求进行选择和应用。通过综合运用这些策略，可以有效地控制机械振动和噪声，提高设备的性能和环境质量。

5未来展望

机械振动与噪声控制技术在未来有着广阔的发展前景。随着科学技术的不断进步和社会对环境质量的要求越来越高，对机械振动和噪声控制技术提出了更高的要求。未来的机械振动与噪声控制技术将更加注重智能化和自适应性。利用人工智能、物联网和传感器技术，实现对振动与噪声的实时监测、分析和控制，从而提高控制效果和响应速度。新材料和结构设计对于机械振动和噪声控制具有重要影响。未来将继续研发新型材料和结构，如复合材料、声学吸音材料等，用于减小传播路径和降低振动与噪声的能量传输。主动噪声控制技术：主动噪声控制技术是一种通过反馈和控制信号来抵消噪声的方法。未来的主动噪声控制技术将更加成熟和高效，可以广泛应用于航空航天、交通运输、工业生产等领域，提供更好的降噪效果。通过结构优化和减振技术可以改善机械系统的刚度和降低振动响应。未来将继续深入研究和发展这些技术，以降低机械系统的振动水平和噪声辐射。随着对环境质量的要求越来越高，未来将进一步加强对机械振动和噪声的监管和标准制定。相关的法规和标准将不断完善，以保护人们的健康和提高生活质量。综上所述，机械振动与噪声的特点和评估方法是研究和控制机械系统中振动和噪声问题的重要内容，通过合理地评估和控制可以提高设备的性能和工作环境的质量。总之，机械振动与噪声控制技术在未来的发展中将更加智能化、高效化和精细化，为实现安静、舒适的工作和生活环境提供有力支持。

结语

本文对机械振动与噪声控制技术进行了深入研究和探讨，总结了振动与噪声的特点、评估方法和控制策略，并通过应用实例验证了其有效性。未来的研究可以进一步优化和改进机械振动与噪声控制技术，提高控制效果和应用范围。同时，可以结合新兴技术，如智能控制和机器学习，实现智能化的振动与噪声控制系统。

参考文献

[1]位士安. 大型动力机械振动噪声控制技术研究[D].沈阳工业大学,2008.

[2]周明龙,陈文卿,何志龙等.螺杆制冷压缩机振动噪声控制技术研究[J].制冷与空调,2019,19(03):55-60.

[3]蒋真平. 轮式装载机动力传动系振动与噪声测试分析[D].吉林大学,2008.