[发明专利]基于S‑P‑R的船舶结构振动与噪声预报系统

权利要求书

1.一种基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，其特征在于，S-P-R的含义为：噪声源-传递路径-接受点；基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统包括数据库模块、建模及计算模块以及结果处理模块；

所述数据库模块存储船舶各段舱室中各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据，还存储各类船舶局部结构的振动噪声传递损失数据；

所述建模及计算模块包括船舶模型建立子模块、关键激励源识别子模块、传递路径确定子模块、接受点能量计算子模块；

其中，所述船舶模型建立子模块用于根据各段舱室的几何参数及声学参数，得到船舶模型；基于所述数据库，确定各段舱室的振动强度数据和噪声强度数据；

所述关键激励源识别子模块用于：对于所述船舶模型，对引起接受点结构振动的振动源进行识别与分类，确定若干个关键激励源；

所述传递路径确定子模块用于：定义各个所述关键激励源到所述接受点的传递路径，计算各个所述关键激励源产生的振动/噪声能量沿所述传递路径传递到所述接受点的传递损失；

所述接受点能量计算子模块用于：设共确定m个关键激励源，通过查找所述数据库，得到其振动/噪声能量数据分别为X₁、X₂、…X_m；各关键激励源沿传递路径的传递损失分别为Y₁、Y₂、…Y_m；则按下式计算接受点的振动/噪声总能量；

接受点的振动/噪声总能量＝(X₁-Y₁)+(X₂-Y₂)+…(X_m-Y_m)；

所述结果处理模块用于显示输出所述建模及计算模块的计算结果。

2.根据权利要求1所述的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，其特征在于，所述数据库模块中存储的各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据包括：

舱室机电设备引起的振动强度数据；

螺旋浆及轴系设备引起的结构振动强度数据；

风机出口或柴油机排气口产生的空气噪声引起的振动强度数据；

流水及风浪对船体造成的振动强度数据。

3.根据权利要求1所述的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，其特征在于，对于所述数据库中所存储的各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据，通过以下方式获得：

如果存在实测数据，则选取实测数据作为振动源振动强度数据或噪声源的噪声强度数据；当不存在实测数据时，采用理论分析或者使用经验公式获得振动源振动强度数据或噪声源的噪声强度数据。

4.根据权利要求1所述的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，其特征在于，还包括测量仪器：

所述测量仪器用于测量所述船舶模型在自由状态下的模态参数步骤，其中，所述测量仪器包括信号发生器(1)、功率放大器(2)、激振器(3)、被测试船舶模型(11)、ICP力传感器(4)、第一加速度传感器(5)、第二加速度传感器(7)、电荷放大器(6)、恒流源(8)、主机(9)以及显示屏(10)；

所述信号发生器(1)的输出端通过所述功率放大器(2)与所述激振器(3)的输入端连接；所述激振器(3)的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器(4)上，所述ICP力传感器(4)安装到被测试船舶模型(11)的激励位置上；在所述被测试船舶模型(11)的测点分别固定安装所述第一加速度传感器(5)和所述第二加速度传感器(7)；所述第一加速度传感器(5)的输出端通过所述电荷放大器(6)与所述主机相连；所述第二加速度传感器(7)通过所述恒流源(8)与所述主机相连；所述ICP力传感器(4)也与所述恒流源(8)连接；所述主机输出端与所述显示屏(10)连接。

5.根据权利要求4所述的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，其特征在于，所述第一加速度传感器(5)为压电式加速度传感器，用于将测点振动的加速度信号转化为电荷信号；所述第二加速度传感器(7)为ICP传感器，内置集成电路压电，用于将测点振动的加速度信号转化为电压信号；

所述恒流源(8)既用于向所述第二加速度传感器(7)和所述ICP力传感器(4)供电；也用于将来自所述第二加速度传感器(7)和所述ICP力传感器(4)的信号传输到所述主机(9)。