防振设计方法多

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  每回出海,总是被船上震耳欲聋的发动机吵的心烦气躁,有时,还会没来由的晕船。
  振动及噪音,会让人感到不舒服,如果以严格的要求来看则有可能对一些敏感的仪器造成伤害。金属船壳是由薄板及加强肋骨组成,非常容易将噪音传递到居住空间里,所以一般都会在船壳板上加上厚厚的隔音材料,将船壳与居住空间完全隔离。为了达到更好的效果,所占掉的空间相当大。
  而复合材料的船壳则有不同的特性。复材结构本身可以采取减振设计,以减少外加的隔音材厚度,增加船内使用空间。
  减振设计最重要的一个问题是防止振动的能量传递到居住空间,而这些振动源包括有主机、发电机、空调系统或是波浪衝击船壳等等,
  减少噪音源并不是目前减振设计的重要方向,重要的是让居住空间里的人感觉不到这些振动和噪音。就像是故意设计让乘客完全处在一个封闭的空间之中。现在的隔音设计可以在空调的舱间里噪音值达到40分贝以下,而且做到重量轻、体积小。
  舭线(Chine)的设计,这个位置在高速航行时会引起紊流及空蚀气泡衝击船壳,造成高频(hiqh-frequency)噪音。会让人感到相当不悦。
  而另一种会产生低频噪音的则是波浪冲击在船底板及船侧板上所产生的,这种振动就不只在高速航行时才会发生。要减少这个噪音的传递,可以在船底及船侧交接位置加上芯材及纤维补强,使两面的接台更加平顺,宽度至少6寸,让Chine的刚性变大。而底板与侧板所造成低频嗓音的传递。可以用加强材将平板的间距缩小来减少,原则上至少要再加上适当重量的梁结构才行。
  另一个主要噪音产生的位置是机舱。可以用隔离及吸收的方法处理。例如在机舱顶部及前方安装双层的隔音板,重点是两层隔音板之间留一点空隙,如此可以将传递型振动百分之百的阻绝,如果只是把隔音板的重量加倍而没有留一点空隙。那阻绝的效果只能增加30%左右。隔音材的固定也是要注意,接点位置使用弹性垫片,以阻尼作用吸收传递能量。
  引擎的能量会经过弹性脚座传递到机座,而经过合适的弹性脚座就可以使能量大量的减少,然而欲减少由机座传递到船壳的振动,现在也有新的做法一般帽型的机座(girder)是用整块的发泡材(Foam core)成型,然后再将外部积层贴于船壳上,但是经由这一整块的芯材及刚性很强的纤维侧板,会将能量扎实的传递到船壳板上(结构的振动噪音术语,称为structure-borne noise);其改善的方法是将芯材分成上下很多块,芯材切成长条型并水平铺放,每两层芯材之间以纤维积层隔开,如此可将传递的能量反射回机器,减少传递到船壳的能量。
  而机舱的后方及下方就可以考虑用“吸收”的方式消除振动及噪音,因南这里不是住舱空间。但是用吸收噪音的方式,就会避免不了增加重量了,因为通常一个质量很轻、刚性又好的材料都会变成一个共鸣箱,所以须采用重量较重的隔音材料在这些位置,可以利用多余的空间来安装这些又“软”又“重”的阻尼材料,将这些阻尼材料贴在船壳上,减少流动的能量在结构上传递。
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