有关船艇机舱噪声测试及其控制分析

文显

摘 要：对于船艇机舱而言，当其噪声过于强烈时会给船员的正常工作带来十分不利的影响。有鉴于此，本文围绕船艇机舱噪声测试及其控制进行分析，首先介绍了船艇机舱噪声测试和噪声源确定，然后分析了噪声控制，主要包括降噪设备安装、柔性隔声罩设计、吸声饰面设计，最后结合实船测试进行了探讨，以期为业内人士提供有益参考。

关键词：船艇机舱；噪声测试；控制

船艇机舱噪声将会严重影响船员的正常工作，如何更加有效地隔音降噪成了热门学科之一[1]。本文将结合实例分析船艇机舱噪声测试及其控制。

1.船艇机舱噪声测试

某船艇发动机主要技术参数如下：1）2台柴油主机250kW、1700r/min；2）2台辅机24kW、1500r/min。

测点选择：参考《水面船艇机舱噪声测量》（GJB153.2—86）标准[2]，于舱内选取3个测点，分别属于舱内点、舱外点以及测量人员站立点，与此同时，要求传声器探头和地面之间的距离取1m，且要面向机舱内已经确定的主要噪声源。

测量结果与分析：通过多次测量取平均值的做法求得3个测点各自对应的平均声压级值，从而实现对机舱噪声的准确评价，详情如下：1）舱内点108.4dB；2）舱外点108.2dB；3）测量人员所在点106.8dB。各点噪声级均远远超过军标要求的限值90dB。由此可见，该船艇的噪声污染问题比较严重。

2.噪声源确定

通过分步运转法对船艇机舱中的若干噪音源予以噪声贡献量排序，结果发现2台主柴油机为主要噪声源，需要进行重点控制，而辅机噪声也在一定程度上加重了机舱噪声。通过振速测量以及近场噪声频谱分析法展开相应分析，发现柴油机噪声辐射绝大多数来源于机体上曲轴箱部位的1000～1500HZ噪声，而辅机噪声主要为203Hz的低频噪声。

3.噪声控制分析

3.1降噪设备安装

对于船艇机舱而言，其噪声主要源自于柴油机，所以可为主柴油机以及副机设置对应的柔性隔声罩；若想有效削弱直达声于机舱内壁重复性反射形成的混响，可于机舱内壁上设置适宜的吸声饰面材料；考慮到地板下是彼此连通的，而柴油机下曲轴箱设置在地板以下，所以下部空间容易受到混响的干扰，所以，活动地板下面也建议设置吸声饰面材料。

3.2柔性隔声罩设计

现阶段，隔声罩大多采用“厚钢板+吸声棉（内衬）”制作而成[3]，然而这一传统结构形式的隔声罩不适合在船艇上使用。这是因为机舱入口相对偏小，再加上主、辅机已经占用了较大空间，如果勉强安装，有可能严重影响船艇的正常使用。所以，结合该船艇的具体情况，为其设计和安装了专用的柔性隔声罩。

考虑到重量会影响船艇机舱的工作性能，所以，外层采用日产进口隔声材料，该隔声材料在制作时掺有一定比例的铁粉，不仅密度低，而且隔声性能优异。内层吸声层采用石油纤维棉制作而成，该材料不仅具有理想的吸声性能，而且具有良好的低容重性，还具有优异的阻燃性。覆面层应具备良好的阻燃以及透声性能，能够为吸声层提供有效保护，同时不会影响吸声层工作性能的发挥。

3.3吸声饰面设计

对若干种吸收材料予以分析和比较，同时结合该船艇的结构特点，初步确定具有如下参数及特点的三聚氰胺泡沫塑料：1）密度7.2kg/m?；2）开孔率>95%；3）导热系数<0.035W/MK；4）蜂窝状结构；5）吸声性能理想；6）防火性能优异[4]。三聚氰胺泡沫塑料的主要制作材料为甲醛树脂，采用微波发泡等多项工艺制作而成，在防火性能上能够满足B1级。除此之外，泡沫类吸声材料容易加工和安装，如无需焊接以及铆接等工艺，不会给船艇力学性能带来负面影响。

参考3种厚度的三聚氰胺泡沫塑料各自具有的吸声性能（详见图1），同时要求吸声材料具有理想的吸声系数，另外，还需结合船艇机舱的具体结构，最终将吸声层厚度确定为70mm，并将其设置在易于安装的部位，主要包括顶部甲板和底部甲板、左舷部和右舷部、前隔板和后隔板等。值得一提的是，吸声效果在一定程度上取决于吸声层所对应的安装面积。

图1 不同厚度三聚氰胺泡沫塑料的吸声系数比较

4.实船测试

为尽量削弱测试装置、天气以及人员等因素对最终测试结果的影响，采用“同一天+同一组装置+同一组人员”的办法对船艇机舱吸声饰面安装前后各自对应的噪声予以测试。对各个测点的声压级作平均处理，最终得到船艇机舱吸声饰面安装前后各自对应的平均声压级分别为108.4dB和102.8dB，符合既定的设计要求。

5.结束语

总而言之，噪声会严重影响船员的正常工作，应积极通过降噪设备安装、柔性隔声罩设计以及吸声饰面设计等措施来降低和控制噪声，从而为船员营造一个良好的工作环境。

参考文献：

[1]王晋蜀，黄镇，刘钢，徐国鑫，郭鹏，张丽. 船艇噪声对远洋作业人员主观感觉的影响[J]. 解放军预防医学杂志，2013，02：134-135.

[2]孙丹. 船用分油机振源特性分析、噪声预报及振动噪声控制研究[D].哈尔滨工程大学，2013.

[3]胡军华，曹树平，罗小辉，牛子华. 阀控舵机系统噪声控制的试验分析[J]. 噪声与振动控制，2010，01：25-28.

[4]邓军，孙昭君，王斌，王静. 船艇柴油机排气噪声自适应主动控制算法及实验研究[J]. 噪声与振动控制，2009，05：93-95.