王克祥

摘要：由于隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)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(yùn)行過程中船舶輪機(jī)噪聲會(huì)影響船舶運(yùn)行的效率，對(duì)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(jì)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(jī);振動(dòng);噪聲控制;低噪聲

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

一、船舶輪機(jī)振動(dòng)噪聲分析

船舶輪機(jī)振動(dòng)噪音是在船舶運(yùn)行中動(dòng)力裝置因?yàn)檎駝?dòng)發(fā)出的噪音，這會(huì)干擾船舶在運(yùn)行中的舒適度。這是因?yàn)樵诖暗倪\(yùn)行中，船舶輪機(jī)是非常重要的，它是船舶的動(dòng)力裝置，但是一般來說當(dāng)船舶噸位過大，需要的動(dòng)力相對(duì)的會(huì)更多。在這種情況下動(dòng)力裝置分負(fù)荷會(huì)很大，所以會(huì)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(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響，對(duì)環(huán)境也會(huì)有不好的效果。這樣看來，如何降低船舶輪機(jī)的噪音就很有必要了。

首先，船舶輪機(jī)振動(dòng)噪聲，具有復(fù)雜的特點(diǎn)，輪機(jī)振動(dòng)噪聲控制的系統(tǒng)性非常強(qiáng)，必須以輪機(jī)的實(shí)踐運(yùn)行為主，才能提高振動(dòng)噪聲的控制水平。[1]由于船舶是在水中運(yùn)行的，在運(yùn)行的過程中，不僅僅會(huì)受到船體自身壓力的影響，同時(shí)還會(huì)受到水流的阻力，使輪機(jī)運(yùn)行的壓力較大，導(dǎo)致輪機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)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(duì)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(jī)在設(shè)計(jì)的時(shí)候存在不合理的部分，船舶輪機(jī)的養(yǎng)護(hù)不到位一些零件出現(xiàn)偏差，或輪機(jī)內(nèi)的一些零件本身在運(yùn)行時(shí)就可能會(huì)產(chǎn)生噪音。

二、船舶輪機(jī)振動(dòng)噪音的控制方法

（一）船舶輪機(jī)振動(dòng)噪音控制的要求

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

（二）船舶輪機(jī)的隔振設(shè)計(jì)

船舶輪機(jī)的振動(dòng)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(jī)的隔振來大展手腳。隔振設(shè)計(jì)是通過把輪機(jī)與振源隔離。但是這種反打并不是適用所有的輪機(jī)，當(dāng)船舶的噸位過大造成噪音過大時(shí)可以使用。在進(jìn)行之前需要對(duì)輪機(jī)工作環(huán)境有一個(gè)大致的了解，之后到底是哪個(gè)部位的輪機(jī)造成最大的。如果這個(gè)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(dòng)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(shí)候一定要確定隔振器不會(huì)對(duì)船舶輪機(jī)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(duì)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(jī)的阻尼減震設(shè)計(jì)

在船舶輪機(jī)運(yùn)行中耗費(fèi)的能量通常被稱為阻尼，阻尼減震是指在輪機(jī)的運(yùn)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(shí)候熱能會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的考慮。

船舶輪機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)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(gè)阻尼減震的作用。在一般實(shí)際操作時(shí)，為了不影響船舶輪機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)阻尼減震設(shè)計(jì)都會(huì)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(jì)也可以節(jié)省人力物力使噪音對(duì)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(jī)本身的運(yùn)行的高質(zhì)量。

（四）船舶輪機(jī)的被動(dòng)吸振設(shè)計(jì)

當(dāng)然，控制船舶輪機(jī)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(gè)常用的方法。被動(dòng)吸振是利用動(dòng)力的作用。與隔振器相似，這種方法是利用與船舶實(shí)際相符合的動(dòng)力吸振設(shè)備對(duì)船舶輪機(jī)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(shí)際情況，運(yùn)用適宜的設(shè)施，使用動(dòng)力設(shè)備特有的系統(tǒng)將船舶輪機(jī)內(nèi)部存在的能量進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)化，降低輪機(jī)內(nèi)部振動(dòng)的頻率，最終可以達(dá)到控制船舶輪機(jī)噪音的作用。除了被動(dòng)吸振，主動(dòng)也存在，但是考慮實(shí)際情況仍然大多采取了被動(dòng)吸振的方法。

三、降低船舶輪機(jī)噪音的設(shè)計(jì)策略

船舶輪機(jī)低噪音的設(shè)計(jì)是在根本上解決噪音污染的途徑，同時(shí)也是控制這種聲音污染的一種方法，船舶輪機(jī)的運(yùn)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(yùn)行。

（一）低噪聲設(shè)計(jì)指標(biāo)

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，判斷船舶輪機(jī)振動(dòng)噪音控制的一大因素便是低噪音設(shè)計(jì)指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)是根據(jù)船舶的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，設(shè)計(jì)出一個(gè)符合實(shí)際的指標(biāo)?！逗Ｑ蟠霸肼暭?jí)規(guī)定》對(duì)安全健康的噪聲做出了嚴(yán)格的界定。船舶輪機(jī)噪聲會(huì)對(duì)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(jī)艙區(qū)、駕駛區(qū)還有起居區(qū)。在每個(gè)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(huì)對(duì)人體造成不好的影響，這個(gè)指標(biāo)的范圍顯得格外的重要，一般來說機(jī)艙區(qū)涉及到的噪音可能最大因?yàn)檫@里會(huì)有發(fā)電設(shè)備等大型機(jī)械且船員在機(jī)艙區(qū)生活的時(shí)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(duì)較高但是低于駕駛區(qū)。

（二）低噪聲設(shè)計(jì)方法

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

整體設(shè)計(jì)法是將這個(gè)整體設(shè)為船舶，對(duì)整個(gè)船舶進(jìn)行低噪聲設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到那個(gè)部位會(huì)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(duì)船舶振動(dòng)輪機(jī)進(jìn)行控制。這種方法與低噪聲設(shè)計(jì)指標(biāo)有關(guān)聯(lián)，以這些指標(biāo)為度量尺度來檢測(cè)最后究竟符不符合要求。

四、結(jié)論

綜上所述，由于船舶輪機(jī)噪聲在船舶運(yùn)行中會(huì)對(duì)船只的安全造成影響，并且會(huì)產(chǎn)生噪音污染，這樣對(duì)船舶輪機(jī)噪聲的控制就勢(shì)在必行。為了使船只在運(yùn)行中得到更好的保障，本文從隔振設(shè)計(jì)、阻尼減震設(shè)計(jì)、被動(dòng)吸振設(shè)計(jì)提出三個(gè)方法，又從低噪聲設(shè)計(jì)展開對(duì)降低噪聲提出建議。但是這個(gè)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(huì)被人完成。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]于景龍.船舶輪機(jī)振動(dòng)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(jī)振動(dòng)噪聲控制研究[J].科技致富向?qū)В?015（14）：62-62.