船舶振动与噪声检测技术

第一章 绪论

第二章 振动检测技术基础

第一节 振动基础知识

第二节 振动参数检测技术基础

第三节 振动测试与控制实验

第四节 旋转机械振动检测

第三章 噪声检测技术基础

第一节 噪声检测基础知识

第二节 噪声检测实验

第四章 船舶振动测量技术

第一节 船舶振动测量

第二节 船舶隔振结构振动测量

第三节 船舶振动舒适性附加标志

第五章 船舶噪声测量技术

第一节 船舶噪声测量相关标准

第二节 船用产品噪声检测

第三节 船舶噪声检测

第四节 船舶水下噪声测量技术

附录A 振动与噪声检测报告

参考文献

第一章绪论

随着船舶现代化、智能化、绿色环保化的发展，人们对船舶在航行过程中的自身状态、对人类健康的影响、对周围生态环境的危害等方面愈加关注。随着中国船级社（CCS）《绿色生态船舶规范》（2020）、《智能船舶规范》（2020）、《钢质海船入级规范》等规范中对振动与噪声控制衡准的不断完善，船舶在航行过程中的振动与噪声控制技术也越来越受到重视。现代船舶不仅对船舶本身的振动与噪声影响要进行控制，而且还需要控制水下环境的噪声影响。

船舶振动与噪声控制技术主要分为振动与噪声分析预报技术、振动与噪声检测技术两种。

振动与噪声分析预报技术是在船舶建造的设计阶段利用有限元计算等方法通过建立船体、设备模型，选取适当的材料与边界约束条件，添加恰当的激励源，对船舶振动特性进行计算预报。该技术有助于前期优化结构设计，对设备造型进行控制。目前，很多优秀的有限元辅助分析软件（如 MSC Nastran、Ansys、HyperWorks、Abqus、VA one)已在振动与噪声分析预报中得到广泛应用。

振动与噪声检测技术主要是通过检测获得船舶和机械的实际振动与噪声的信号信息，以对预报结果进行验证或者验证船舶的振动与噪声特性是否超过了规范要求限值，以便对隔振或隔声设备采取适当措施进行改进，从而满足技术要求。该测量技术在技能要求方面主要体现在对振动与噪声特性参数测量仪器的使用、测量条件的控制、测量点的选取、测量数据的处理等方面。

船舶振动与噪声检测技术是船舶振动与噪声控制过程中的一个重要手段，广泛应用于船舶建造、船舶设备安装、船舶航行检测等环节。

船舶振动与噪声检测技术有助于人们及时了解船体及设备的自身状态；有助于评价船舶机械对人类及周围环境造成的不良影响；有助于人们对船舶结构与设备的进一步改进。

学习振动与噪声基础知识能够为全面掌握船舶振动与噪声检测技术打下坚实理论基础，能够帮助学生理解振动与噪声的评价参数及指标。

振动与噪声检测技术是实操性较强的技能，对传感器基础知识的了解有助于整体振动与噪声检测系统的搭建，有助于理解传感器的工作原理、信号在传输过程中的干扰因素及在前置信号处理中各种电路的作用。

船舶现有振动与噪声检测规范是正确运用振动与噪声检测设备对船舶与海工相关产品进行检测的依据与要求，具有规范振动与噪声检测技术的作用。作为船舶振动与噪声检测技术人员，必须对振动与噪声检测相关规范有一定的了解，掌握船舶振动与噪声检测对人员、设备、环境的要求，才能为船舶相关企业提供合格的技术服务与正确的振动与噪声检测评价结果。

计算机专业软件的发展极大地促进了振动与噪声检测技术的发展，目前常用的振动与噪声检测系统软件大都集成了振动与噪声信号的检测、数值处理及分析模块。学习和掌握常用振动与噪声检测分析软件是从事该专业检测的人员必须掌握的技能，有助于高效、准确地对检测数据进行处理分析，形成正确检测结果。

本书主要内容有：振动检测技术基础、噪声检测技术基础、船舶振动测量技术、船舶噪声测量技术等。

振动检测技术基础首先介绍振动的产生原因、振动测量位移（速度、加速度、振动）传感

器及测振仪等基础知识，结合简谐振动的简化模型对振动的基本参数进行介绍，同时对弹

性体振动基础知识也进行了阐述，然后通过振动测试与控制实验、旋转机械振动测试两节内容对振动测试的基本检测方法与操作技能进行了介绍。

噪声检测技术基础首先讲述了噪声的危害、声波及噪声的常用特性参数、噪声的分类、噪声的频谱、噪声的评价参数等基础知识；然后对声级计、声校准器、水听器、实时噪声源识别（NSI）系统等相关设备进行了介绍；最后对噪声检测基础实验（主要包括声音特性检测、混响时间检测、环境噪声检测、隔声指数检测等）的操作方法及要求进行讲述。

船舶振动测量技术首先对船舶结构振动进行分类，明确船舶结构振动测量的对象；然后就关于船加价准及结振动测量衡准进行介绍；阐述了船舶机械设备振动测量对象及其振动衡准，以及设备隔振装置振动测量技术。另外，本章的船舶振动舒适性附加标志主要讲述了船舶居住性衡准、船舶振动附加标志内容及申请程序。

船舶噪声测量技术对船舶室内处所噪声检测方法及噪声衡准进行了介绍，对噪声隔声指数检测方法进行了陈述。此外，船舶水下噪声测量技术主要结合中国船级社（CCS）《船舶水下噪声检测指南》对水下噪声测量的设备要求、环境要求、测量方法及评价衡准进行了介绍。典型声振测量系统结合B&K公司的声振测量系统简要介绍了对声振测量数据的处理。

本书在介绍结构动力学基本知识的基础上重点讲述了船体振动的分析方法和计算方法，同时对船体结构振动产生的噪声及其对船员产生的危害以及减振降噪的方法进行了讨论和阐述。此外本书对振动噪声检测技术进行了详尽介绍。本书讲述了简振振动、弹性体振动及声学基础，并结合相应的振动与噪声实验仪器设计了振动与噪声常用特征参数的测量实验，帮助学生加深对基础概念的掌握，同时学会振动与噪声常用传感器、仪器、数据采集与分析系统的操作方法，掌握对数据的处理技术。结合船舶振动与噪声检测规范要求，分别对船舶结构振动、船舶机械振动、船舶舱室隔振、船舶机械噪声、船舶舱室噪声、船舶水下噪声测量等技术进行了介绍。