【FastCAE-Acoustics案例分享】吸声技术和阻尼技术对船舶舱室噪声降噪效果对比

1 案例背景

船舶设计人员在追求船舶高航速和结构安全性的同时，也需重视船舶的舒适性，特别是舱室噪声的预报与控制。舱室噪声不仅是一个严重的海洋污染问题，还可能导致仪器和部件的声振疲劳破坏，影响设备寿命和船舶性能。

在船舶舱室噪声控制领域，吸声技术（包括吸声材料与吸声结构）和阻尼技术是降低船舶舱室噪声的常用两种方法。吸声技术是将噪声在传递的过程中通过反射原理将噪声反射到吸声材料内部，主要利用材料中声波与空气之间的摩擦作用，产生大量的热量而散发出去；而阻尼技术是通过在船舶舱壁的钢板上进行敷设高阻尼特性的材料或者是阻尼比较高的结构，从而使船舶大型结构设备的振动能量变成其热能耗散出去，达到船舶舱降噪的目的。

本研究依托于FastCAE团队开发的FastCAE-Acoustics声振耦合分析软件，选取某一船舶舱段作为研究对象，分别采用吸声技术和阻尼技术对目标舱室进行噪声控制，探讨其降噪效果。 

2 模型建立

2.1 工况介绍

本文采用统计能量法对主要舱室结构进行噪声预报与控制，图1展示了简化模型。

图 1 SEA简化模型

船舶系统可以分解成多个船舶声腔和船舶舱壁板等子系统组成，各子系统的物理属性如表1所示。

表 1 子系统物理属性

_	板	声腔
材料	钢	空气
厚度	0.008m	_
其他属性	密度ρ=7800kg/m³ 拉伸模量=2.1e+011Pa 剪切模量=8e+010Pa	声速ν=343m/s 密度ρ=1.21kg/m³

在进行船舶舱室建模和噪声预测时，必须考虑船舶内部布局及其材料对噪声预测精度的影响。因此，在预测船舶舱室噪声时，需考虑舱室材料的内损耗因子和吸声系数，如表2所示。

表 2 声腔内损耗因子

中心频率Hz