品牌同韵
可售卖地全国
所在地南京
服务范围全国
技术队伍声学博士核心
南京同韵声学科技有限公司是一家致力于将声学理论和技术工程化、应用化的科技型企业。目前主要开展的业务包括系统的噪声与振动控制、建筑声学设计、噪声测试分析以及咨询和培训等业务。
海洋船舶噪声概况
船舶噪声属于较为严重的噪声污染问题,船上噪声不仅会影响船员的工作和生活,同时长期处在噪声环境下,也会严重影响船员的身体健康。另一方面,过大的噪声还会导致船用设备声疲劳损坏从而缩短船舶使用寿命。随着船舶大型化的发展,动力设备导致的噪声问题日益严重,再加上人们对船舶舒适性要求的不断提高,实现船舶低噪声指标逐渐成为船舶高质量高性能的标志。
为此,国际海事组织(IMO)与设备会(DE)对船舶噪声提出了新的要求。经过国内外学者的不断努力和研究,《船上噪声等级规则》终于在2012年5月份被国际海上安全会*90次会议批准。该规则是一个国际性的通用规则,规定了具体的船型、船上不同部位的限噪声值,船体主要部位的隔声指标,以及的船上噪声测量方法。国际海事组织随后批准了该准则,对新建船舶应当符合该规则的要求,减少船上噪声对船上人员的影响。
《船上噪声等级规则》规定了可接受的噪声声压级,并详细规定了船舶噪声测量的方法、测量人员的。总体来说相比以前的噪声标准要求要严格很多。新的船舶噪声等级规则,对万吨以上的船要求相对较高,在船上的居住、餐饮、部位的噪声限制值要比原标准下降5dB(A)。除此之外还增加了舱门走道处的隔声要求,对舱室和舱室之间的隔声要求提高计权指数5dB(A)。目前,CCS已于2013年4月26日发表关于实施船上噪声等级规则的通知,并于同年9月发布《船舶噪声检测指南》。新的噪声等级规则和噪声检测指南对噪声提出高标准严要求。表1.1给出了IMO、国外几个主要船级社以及CCS对船舶各个区域噪声限值的要求。
船舶声学设计
为对某海洋船舶,其1楼为甲板层,1~4楼为各类舱室,船舶主机置于负二楼,我们对其各个舱室进行了噪声测试。测试所用传声器为GRAS 1/2 英寸标准传声器,采集系统为LMS 12+ 通道振动噪声分析系统;测量方法和船舶行驶工况按照IMO的要求进行。
船舶声学设计
从实际测试结果来看,该船舶一楼噪声,特别是医务室噪声**标比较严重。这主要是由于一楼紧邻下面的船舶主机;而医务室由于进出位置需要方便,它与主机之间的距离反而近所致。该船舶舱室中,比较好满足IMO要求的是三楼和四楼的船长和大副等少数舱室。整体而言,噪声**标舱室是比较多的。
因此一旦IMO要求严格执行,就会对我国船舶企业造成重大影响。船企要想满足新标准或船东以及船舶出口的要求,就必须在船舶设计的早期阶段就考虑到声学要求,并将噪声控制理念贯穿于整个船舶的设计、建造和管理工作中,变被动降噪为主动控噪,这样不仅节省了开支,也可以获得更大降低噪声的效果。研究表明在船舶设计的早阶段就要考虑声学方面的要求,相关工作的费用仅占制船建造总费用的2.5%;而在已建造的这种级别的船上,要将空气噪声级降至规范标准以下所需的费用约为该船建造总费用的9%。
声学设计
在产品或设备研发阶段,同步开展相应的声学设计,包括产品声学目标设计、声学方案设计、实施等内容,从而保证产品在样机阶段具备良好的声学性能。在产品研发阶段开展声学同步设计的优势在于:
可以大幅缩减产品定型后因噪声问题带来的开发周期
可以减少后续的开发成本。
声学同步开发的主要工作包括:
1. 目标值设定
在该阶段,结合产品或设备的定位,给出该产品各种工况时的噪声值。
2. 工程设计阶段
根据设备运行时的声学目标值,确定该设备各个部件的噪声值,安装/布置形式;吸声材料、隔声材料的声学性能和密封的形式。
3. 声学实施阶段
根据上述声学设计,开展吸声和隔声材料的试制、设备的具体安装、声学材料和密封的布置。
4. 声学验证工作
实际设备在标准工况下,设备的噪声分布,检查是否满足初设计要求。
各种气体放空,通常是直接泄放在大气中,放空排气装置的尾端一般为管段或孔,其截面多为圆形,所以,这类放空基本上属自由圆射流。气体流出前的压力一般都很高,一旦从喷口喷出,压力锐减为环境压力,而体积相应扩大,表现为以很高速度流出喷口,气体以很高的速度流出管或孔口,冲击、卷吸静环境气体,形成剧烈扰动,从而出强烈的噪声,这种噪声称为喷流噪声。同时喷注结构一般为亚声速,即出流速度小于当地声速,它大体分为混合区、过渡区和充分发展区三个部分。混合区的长度约为喷口直径D的5倍,混合区内有一个锥形喷注核心,核心气流等于喷气口的流速。在核心周围,喷注与周围卷吸来的气体剧烈混合,它是喷注噪声产生的主要区域,该部分噪声主要为高频噪声。过渡区是离喷口5D~15D区域,该区域气流为湍流运动,是产生噪声的次要区域,喷注噪声频率较低。充分发展区位于15D以外,它产生的喷注噪声一般可忽略。
喷注噪声是宽频带噪声,它的强度及频率可由实际测量得到。如果由理论计算,它的峰值频率可由下式估算:
fm=0.2V/D
式中:fm为喷注噪声的峰值频率(Hz);V为排气速度(m/s);D为喷口直径(m)
喷注噪声的总声功率W可由下式近似计算:
式中:R为常数,实验值为0.3×10-4~1.8-4;ρ为排放气体密度(kg/m3);ρ0为环境大气密度(kg/m3);c0为大气中声速(m/s)
若用声压级表示喷注噪声强度,在离喷口lm远处的声压级Lp可由下列经验公式计算:
式中:g=Ps/P0;Ps为喷口内气流驻点压强,P0为环境压强。
针对排气噪声控制,一般采用排气,主要包括小孔喷注、节流降压和多孔扩散。
高速列车室内噪声环境是决定乘客舒适度的重要因素之一。高速列车车内噪声源很多,主要的是轮轨噪声和气动噪声。高速列车运行时客室内噪声特性的测试结果表明:客室内低频噪声**。为改善高速列车的舒适性能,将车内噪声控制在乘客可以接受的范围之内已越来越受到重视。
1. 车内阻尼优化设计
轮轨噪声属于结构噪声,提高构件本身的振动衰减性能的一个重要方法是在构件上贴附粘弹性阻尼层。当阻尼材料与振动构件合成一个整体后,结构受外界激励而产生振动时,由于阻尼的作用,系统的一部分振动能量转变为热能,从而抑制系统的振动。当激励力补充的能量与损耗能量相等时,系统达到稳态振动。因此增加阻尼可以有效减小稳态振动的幅度,同时当结构表面振动幅度减小后,其的噪声一般也随之减小,从而实现减振降噪。阻尼结构一般分为自由阻尼处理和约束阻尼处理。约束阻尼处理由于其衰减振动的能力强,而广泛应用于工程实际中。实际阻尼处理时,需要根据阻尼处理方式和结构振动特性开展优化设计,即局部阻尼处理。在局部阻尼处理时,应选择应变处,而对于约束阻尼处理,则应选择弯矩处进行。
声学设计
高速动车组阻尼优化设计分析
2. 转向架和受电弓噪声分析
高速列车气动噪声以速度的6次方左右快速增长,且列车行驶速度**过260Km/h 后气动噪声源将取代轮轨噪声成为主要噪声源,这意味着高速动车主要噪声源自于气动噪声。而转向架以及受电弓是产生气动噪声的主要部位。目前主要是针对这两个结构开展气动噪声分析,从而对它们结构进行相应的优化设计。
3. 列车吸隔声设计
列车内噪声很大一部分是转向架或受电弓产生的气动噪声通过空气-车壁板传递过来的。有效降低这部分噪声贡献的方法首先是提升列车车体的隔声量。由声学理论可知,对于均匀单层构件而言,其隔声量受制于质量定理,即通常情况下,质量或厚度增加一倍,隔声量提高6dB。因此工程实际中,往往采用复合三明治隔声结构,即在两层固体板件中,加入一定厚度的吸声材料。这时需要开展复合隔声设计。
车内吸声设计一般是比较简单的,由于车内座椅较多,因此一般车内吸声量是较为足够的。为了进一步提升车内舒适度,车内吸声一般只需要考虑车内空调噪声。空调噪声的频谱范围较宽,因此需要设计相应的宽频吸声材料以满足空调管路的消声要求。而多孔吸声材料高频吸声性能较为良好,但如果要提升其低频吸声性能,就需要增加材料厚度,这一方面提高了成本;同时也会大大增加空调管路的横向尺寸,这在实际应用中也是受限的。而共振吸声结构往往只是在其共振频率处具有较大的吸声性能,其吸声频带较窄,往往也不能满足实际要求。因此需要开展复合吸声材料设计,以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。
公司已建成LMS 12+ 振动噪声分析系统;B&K PULSE 振动噪声分析系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统以及Matlab计算分析软件。具备各类家用电器、机电设备、风电设备、航空航天、工程机械以及商业建筑等多个领域的系统噪声控制能力和经验。公司获得2013年度南京型科技创业计划,于2015年通过届江苏省社会信用管理贯标验收。
http://tyacoustic.b2b168.com