[发明专利]一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法

说明书

本发明提出的是一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法。在薄板结构制造过程中，增加基于声学性能提升的工艺参数设置的分析方法，通过对薄板结构制作过程中焊缝区域变形大小、面板对焊前板壁差、结构开孔大小、装焊垂直度偏差等工艺参数对薄板结构声学性能影响进行分析方法研究，通过以薄板结构制造过程工艺要求阈值为参考，通过放大工艺参数偏差的方式，设置工艺试验件制作工艺参数，然后通过外加激励力的方式，采用振动噪声测试设备对薄板结构的声学性能进行测试，获取通过不同工艺参数制作完成的薄板结构工艺试验件的声学性能数据，分析获得一种薄板结构声学性能与制造工艺参数相关性结论。适宜作为一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法应用。

技术领域

本发明涉及船舶领域建造领域，尤其涉及船舶建造过程中的薄板结构，特别是涉及一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法。

背景技术

船舶薄板结构是指突出在船体上的空腔结构。船体来流湍流边界层不能克服薄板结构前缘的压力上升而保持向前的运动状态，展向的压力梯度将流体卷起产生分离，并在前缘形成旋转的流动，由上游向下游运动，形成所谓的“马蹄涡”。在薄板结构的中上部，流动为片状边界层，薄板结构顶部的空腔产生剪切流动，并在腔内形成旋涡,导致薄板结构面板产生振动噪声,这种振动噪声在一定程度上影响船舶的使用寿命,在某种特殊工况下更易发生共振,导致薄板结构断裂。

船舶制造过程中，在板材规格不变的条件下，通过制造工艺参数的优化来提升薄板结构的传递阻抗，可有效降低薄板结构的板壁振动效率，因此，需要开展一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法研究，通过优化制造过程工艺来降低薄板结构的振动噪声，对于保护船体结构的安全和延长使用寿命具有积极意义。

发明内容

为了能够充分发挥船舶建造过程中工厂制造环节对薄板结构声学性能的持续优化的作用，形成一套基于制造工艺参数优化的薄板结构声学性能提升方法，满足船舶使用过程中对安全性和可靠性的需求，本发明提供了一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法。该方法增加了基于声学性能提升的工艺参数设置的分析方法，解决了薄板结构声学性能优化的工艺试验的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种薄板结构声学性能优化的工艺试验件包括基座、面板、加强筋、盖板、焊接变形工艺参数设置区域、焊接板壁差工艺参数设置区域、焊接面板开孔参数设置区域、装焊垂直度工艺参数设置区域；

基座主要用于工艺试验件的放置，并且模拟实船薄板结构焊接于大厚度钢板上的构件特征。

面板主要作为薄板结构在不同制造工艺参数条件下声学性能状态的测试载体。

加强筋主要用于加强构件侧面面板结构强度，保证测试模型构件状态与实船一致。

盖板主要用于承载薄板结构声学性能测试外加激励力。

焊接变形工艺参数设置区域主要用于两块面板焊接区域建立变形偏差，作为分析薄板结构声学性能与制造工艺参数相关性的试验条件。

焊接板壁差工艺参数设置区域主要用于两块面板焊接时建立板壁对接偏差，作为分析薄板结构声学性能与制造工艺参数相关性的试验条件。

焊接面板开孔参数设置区域主要用于侧面下面板下料时建立开孔尺寸偏差，作为分析薄板结构声学性能与制造工艺参数相关性的试验条件。

装焊垂直度工艺参数设置区域主要用于侧面面板装焊到基座时建立垂直度偏差，作为分析薄板结构声学性能与制造工艺参数相关性的试验条件。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供一种薄板结构声学性能优化的工艺试验方法，该方法按如下步骤实现：

（1）对目标结构的制作流程进行工艺参数分析，确定焊缝区域变形大小、面板对焊前板壁差、结构开孔大小、装焊垂直度偏差工艺参数影响薄板结构声学性能。