24 m高速玻璃钢钓鱼船隔音减振设计

吴鸿棋

(厦门瀚盛游艇有限公司，福建 厦门 361026)



24 m高速玻璃钢钓鱼船隔音减振设计

吴鸿棋

(厦门瀚盛游艇有限公司，福建 厦门 361026)

为满足24 m高速玻璃钢钓鱼船舒适性要求，对其振动与噪声进行了研究并提出了合理的工艺实施方案。通过分析该船产生噪音、振动的原因，针对机舱、螺旋桨重点噪声区域提出了具体的隔音减振措施，采用加强主机基座及纵向、横向加强筋和螺旋桨隧道区域的强度，使船艇达到理想的隔音减振效果，对设计制造高速玻璃钢船艇有参考和借鉴的意义。

高速船；玻璃钢钓鱼船；隔音；减振；防振设计

0 引言

24 m高速玻璃钢钓鱼船用于休闲钓鱼，其主要参数为：总长24 m，总宽5.48 m,型深2.015 m,满载吃水0.957 m,航速22 kn,乘员12人,Ⅱ类航区。该艇配备2台478 kW的YANMAR 6HYM-WET主机以及1台20 kW的MASE发电机组和1组冷冻机等。该船是供休闲钓船的快艇，除功能配置完善、外观内饰具备艺术性外，还要着重考虑船舶舒适性，因此，为满足舒适性需求，必须对船舶的振动与噪声进行研究，并制订合理的工艺方案。

1 船艇噪声的组成

24 m高速玻璃钢钓鱼船噪声的组成如下：

(1)机舱内有推进主机、发电机及其他船机设备的机械噪声源，此为主要噪声。

(2)发动机振动及舵舱—螺旋桨区激振及水流冲击船体所产生的共振共鸣噪声及引起的振动，船体在行驶时海浪与船体表面冲击等所产生的航行噪声，并由此而形成的共振共鸣噪声。

(3)各种噪声的叠加及人在船上活动过程所产生的环境噪声。

(4)发动机舱的噪声向其他部位的传递外泄造成对其他区域的影响。

2 隔音和减振的具体措施

(1)减振：减少机械振动形成的共振共鸣噪声，把噪声控制在源头,采用减振材料减少振动传播。

(2)吸音和消音：在噪声空间进行有效处理，通过吸音及消音使已发出的噪声得到消耗及衰减。

(3)隔音：采用密封材料对噪声进行隔绝，减少传递，使噪声消耗在有效的空间内。

(4)密封：在各种管道、舱盖及门边加贴顶级减振板后再进行密封处理以减少振动及噪声外传。

(6)当电路同时发生d1点、d3点故障短路时，由于两故障点均在正极，与d1点或d3点发生单点故障一致，在负荷1至负荷4的两端，仍然为220V电压，各负荷供电电压正常，由于电路接通，所以，电路不受影响。

3 机舱部分隔音减振措施

机舱内放置2台推进主机组及1套发电机组、2套排风机、1套冷冻机等设备。这些设备运行所产生的机械噪声，除直接向周围辐射噪声外，还通过各自的基座将机器的振动传递给船壳，引起船壳的构架和壳板振动。这些结构振动形成结构声，在船体中传播并向周围媒质(空气、水)辐射噪声。推进系统的主减速箱是机械噪声的主要来源，如果处理不当将会产生很大的影响。噪声在初起步阶段及高速提速阶段均为音量及声压级最高段，这时减振、吸音、消音及密封隔音变得最为重要，因此应对机舱进行减振、吸音及消音、密封处理。

3.1 密封隔音处理

在舱门或盖板的边缘进行密封隔音处理。可采用压敏式密封扁条进行粘贴处理或采用中空胶条内穿实心密封条的方式进行密封处理，这样可减少噪声的向外传播。通过一系列系统的隔音处理，机舱内外的噪声差值可减少15～25 dB，并将机械噪声控制在80 dB以下。这个部分为船上最大及最主要的噪声源，应集中处理这部分的噪声，必要时可增加舱内局部位置的消音处理及密封处理。

3.2 减振处理

加强主机机座的强度，并加强纵向、横向加强筋的强度；在机座、机舱的各主面舱壁及传动轴座套等部位使用顶级减振板进行减振处理，使机械设备在运转时能减少振动的传递从而减少共振共鸣噪声。另外，应在机座龙骨在机舱向船艏、船艉延伸方向与上层交接部铺贴顶级减振板以减少振动向船体其他部位传递。

减振板的施工注意事项：要对铺贴的部位进行充分清洁并风干，保证施工表面不能有灰尘及水雾；顶级减振板按施工部位所需尺寸进行剪裁使用，粘贴面必须紧贴不能有汽泡并用压轮压紧。

4 螺旋桨区域减振措施

为降低螺旋桨振动对船体产生的影响，可采取以下防范措施：

(2)可使用大侧斜螺旋桨，同时增加桨叶数，使形成空泡时产生的压力冲量减少,令作用在轴承托架上的负荷降低。

(3)敷设阻尼材料。在船体内合适的部位敷设2层阻尼减振板，在螺旋桨上方船板处、机舱、主机座面板和船板处,以及轴承托架等传动系统所需的紧固位脚座等敷贴顶级减振板。

(4)加强艉舱螺旋桨隧道上方的纵向加强筋和横向加强筋的强度；螺旋桨区域的隧道圆弧处增加60 mm厚的泡沫并按要求糊玻璃钢。加厚的目的是减少螺旋桨转动的水流对船壳的冲激，起很好的缓冲作用。艉舱轴隧道部分加强示意图如图1所示。

(5)主机座前后船体结构、机舱前壁、机脚座等处减振板的敷设一定要符合工艺要求。铺贴表面一定要干净，不能有油、水、灰尘，并要压紧不能有气泡，以保证铺贴的效果，防止减振板阻尼材料在其内部产生拉伸、弯曲、剪切等现象。具体敷设位置如图2所示。

(6)避开主机和螺旋桨的共振转速区域，轴系和螺旋桨的设计应防止过大的轴系扭振和回旋振动，以提高艉轴和螺旋桨的加工、安装精度。

5 船体中前部减振消音措施

(1)在船舶前部空舱及下层各居室舱壁的船体壁板及沙龙地板处增加减振及隔音处理措施，这样可有效降低船只在航行过程中与海浪冲击的拍打噪声并减少振动的传递，从而减少共振共鸣引起的二次噪声污染。船前部空舱及下层各居室舱壁加贴顶级减振板，并在减振板上加贴隔热隔音复合板。采用这种减振方案可降低船身的噪声，增加船舶的舒适度，同时可减少船身共振的传递，使整体减振效果更为出色。

(2)对各船舱地板及各区间房门进行隔音处理。舱内独立或公共活动空间的地板采用减振、消音处理，这部分按目前的造船工艺可采用现有的船舶专用地板或使用顶级减振板来装饰地板。铺砌前进行铺贴以减少振动和噪声传播,如有必要可加铺地板隔音衬垫,避免活动时产生的噪声相互影响。另外，各区间的房间门应做隔音处理(戓密封)。活动室因位于机舱上方，故应做隔音门(中空玻璃门)以减少噪声传入。

24 m高速玻璃钢钓鱼船作为休闲钓鱼之用，舒适性是该船追求的目标。为达到船舶舒适性，通过制订合理的减振降噪工艺方案并实施，最终对该船噪声进行了测试，其噪声值见表1。

表1 船舶隔音施工后噪声值(机械噪声平均值)

6 结语

噪声、振动一直是船艇需要解决的难题，不易控制，受设备、船型、制造工艺及各因素影响。作为生产或使用者必须理性对待，只要合理科学地运用相应的技术及产品可以减少噪声、振动对人们的影响的。通过上述对各个主要噪声源、振动及传递途径的处理，本船整体隔音、减振效果达到并符合海洋船的噪声规定，整体的舒适得到充分体现，得到客户的肯定。

[1] 胡以怀，应启光. 船舶柴油机振动噪声及废气排放[M].大连：大连海事大学出版社，2003.

[2] 张平，于全虎.船舶减振降噪措施简析[J].江苏船舶,2010,27(3):1-4.

2016-11-14

吴鸿棋(1962—)，男，工程师，从事船舶轮机工程。

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