国产化统计能量分析软件系列一 --懿朵科技船舶舱室噪声综合控制解决方案
引言 在船舶设计中，高航速与结构安全性是核心要素，但舱室噪声控制同样不容忽视。舱室噪声不仅构成海洋污染，还可能引发仪器与部件的声振疲劳破坏，进而影响设备寿命及船舶整体性能。本文依托FastCAE团队开发的FastCAE-Acoustics声振耦合分析软件，针对某一船舶舱段，系统分析吸声技术与阻尼技术在船舶舱室噪声控制中的应用效果，为行业提供技术参考。 一、技术原理 1. 吸声降噪技术吸声降噪技术通过反射原理将噪声引导至吸声材料内部，利用材料中声波与空气的摩擦作用，将声能转化为热能并散发。该技术核心在于吸声材料的选择与布局，常见材料包括玻璃棉（Glass wool）与岩棉（Rock wool），其性能参数如密度、流阻率、多孔性等直接影响降噪效果。2. 阻尼技术阻尼降噪技术通过在船舶舱壁钢板敷设高阻尼材料或结构，将振动能量转化为热能耗散。自由阻尼与约束阻尼是两种典型应用形式，其中约束阻尼通过增加约束层（如钢板）进一步提升阻尼效果，但会显著增加结构重量与成本。二、建模与分析方法1. 模型建立采用统计能量法（SEA）构建船舶舱室声振耦合模型，将系统分解为声腔、板壳等子系统。软件支持导入*Nastran bdf格式网格模型，并提供自动创建SEA板壳、识别封闭空间、建立SEA连接等功能，显著提升建模效率。图1导入网格模型图2自动建模2. 参数设置依据材料物理属性（如密度、模量）与噪声激励条件（柴油机结构噪声与空气噪声），设置子系统内损耗因子、吸声系数等关键参数。 图3材料和物理属性设置3. 材料选型吸声材料：选用玻璃棉（密度24kg/m³，流阻率2e+004N·s/m⁴）与岩棉（密度120kg/m³，流阻率6e+004N·s/m⁴），敷设于舱室侧壁钢板。阻尼材料：采用橡胶阻尼层（密度100kg/m³，拉伸模量2.3×10³MPa，剪切模量7.72×10²MPa，阻尼损耗因子0.4），自由阻尼层厚度0.01m，约束阻尼层增加0.01m钢板约束。三、结果对比与分析通过对比不采取措施、采用吸声技术、自由阻尼与约束阻尼的四种模型，发现：吸声技术与阻尼技术均显著降低目标舱室声压级。 图4四种模型目标舱室A计权声压级云图四、结论与建议1. 技术选型阻尼和吸声降噪技术均能够有效降低舱室噪声，适用于对中高频噪声敏感的场景。2. 工程应用约束阻尼虽性能卓越，但需综合考虑结构重量与建造成本。建议根据船舶设计需求，灵活采用自由阻尼或局部约束阻尼布局，以平衡降噪效果与经济性。3. 未来方向可探索轻量化阻尼材料与复合降噪技术（如吸声-阻尼一体化结构），进一步优化船舶舱室噪声控制方案。懿朵科技将持续深耕声学技术领域，为客户提供高效、可靠的噪声控制解决方案。注：文中数据及图表引用自FastCAE-Acoustics船舶降噪案例研究，实际效果以工程实测为准。来源：懿朵科技
