梁玉庚
江苏新扬子造船有限公司 214532
摘要：本文将从当前船舶舾装的概况出发，阐述船舶舾装复合结构声学的主要问题，对船舶舾装复合结构声学性能分析方法及应用进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，更好地进行船舶舾装设计。
关键词：性能分析；复合结构；船舶舾装
引言：长期以来，控制船舶舱室的振动和噪声都是船舶工程的重要研究内容。近些年，伴随船舶降噪、减震技术的快速发展，船舶舾装对于工作区和生活区噪声水平的要求也越来越严格，这使得船舶舾装声学的设计优化与噪声分析具备较高的实用性。因此，研究船舶舾装复合结构声学性能分析方法及应用具有现实意义。
一、当前船舶舾装的概况
所谓船舶舾装，是指所有安装在船舶上的仪器、设施、装置、机械总称，船舶舾装有着复杂的种类和广泛的产品设计。当代的船舶建造中，船舶舾装占据看船舶建造总工程的百分之五十至百分之六十，因此，对于船舶建造来讲，船舶舾装是十分重要的一部分。通常来讲，当代船舶建造主要有电装、机装、船装这三种舾装，船装又被分成内舾装与外舾装。其中，外舾装包括舱口盖设备、消防设备、救生设备、拖拽系泊设备、锚设备、起货设备、舵设备等，内舾装包括门窗布置、绝缘涉及、防火分隔设计、舱室布置划分及设备和材料清单编制等。
船舶舾装繁琐、复杂的特点，使得船舶建造的发展受到一定制约，船舶舾装如何进行创新型设计变成了船舶设计的重点。在创新理念下，企业的发展离不开创新，特别是当今社会科技发展迅速，不可否认创新是绝大部分企业的生命源泉和安身立命之本，要想使企业得以生存壮大，创新能力的高低成为了决定性因素。长期以来，船舶建造都属于资金密集、劳动密集的大型工程，而到了当代，造船逐渐从劳动密集朝着技术密集的方向发生改变，在这一过程中，创新能力发挥着不容忽视的巨大作用。由于船舶舾装自身具有的繁琐性和复杂性，使当今社会船舶建造发展受到了制约，这使得船舶舾装的创新设计变成了船舶设计的重点。其中，船舶舾装复合结构声学性能设计是船舶舾装创新设计的重要内容，因此，有必要对船舶舾装展开复合结构声学性能分析并加以应用。
二、船舶舾装复合结构声学性能分析方法及应用
（一）建立声学性能模型
对于船舶舾装能量统计模型来讲，其复合结构声学性能是一个重要输入参数，为了对船舶舾装复合结构具备的吸声系数与隔声量进行获取，可通过矩阵传递法对声学性能基本模型进行构建[1]。根据波动理论可以得出，每一个单层结构下界面和上界面的质点振速、总压力为连续状态，若垂直射入平面波，则层间交界部位的法向振速与声压为连续状态，据此能够得到多层结构的相关传递矩阵。
（二）展开声学性能计算
船舶舾装复合结构可以使传递噪声产生的能量损耗大大增加，在能量统计法中，声学性能是一个十分重要的参数。因此，可借助复合结构的声学性能模型来计算船舶舾装复合结构的隔声量与吸声系数。一般来说，舾装的典型复合结构一共有三种。一是复合岩棉板结构，该复合结构由复合岩棉板和钢板复合而成，复合岩棉板为1毫米镀锌薄钢板和49毫米岩棉的结构，钢板的厚度为8毫米。二是复合岩棉板结构，该复合结构由穿孔吸音板和钢板复合而成，穿孔吸音板为0.9毫米穿孔镀锌铜板和49.1毫米岩棉的结构，钢板的厚度为8毫米。三是隔音棉结构，该复合结构由隔音棉和钢板复合而成，隔音棉的厚度为60毫米，钢板的厚度为8毫米[2]。
为了验证船舶舾装复合结构计算隔声量是否具备有效性，可通过混响室法进行舾装典型复合结构的隔声量试验，试验对象包括复合岩棉板结构、复合岩棉板结构和隔音棉结构，构件尺寸定为长2000毫米、宽1500毫米，使用密封胶和墙体进行弹性连接。通过传声器测量受声器、发生器产生的音量响压，对声波衰减透射的基本规律展开分析，同时将受声室的吸声考虑其中，获得船舶舾装复合结构具备的隔声量。在试验过程中，虽然隔声量试验曲线与隔声量计算曲线的数值存在一定差异，但是曲线在整个频段范围中大体上和整体趋势保持一致，吻合效果相对较好。由此不难得出，借助复合结构的声学性能模型来计算船舶舾装复合结构的隔声量与吸声系数具有可行性。
为了验证船舶舾装复合结构计算吸声系数是否具备有效性，可通过阻抗管法进行舾装典型复合结构的吸声系数试，当构件尺寸是Φ100毫米时能够充分贴合阻抗管的内表面。在激发声源后，阻抗管中会产生一个驻波声场，使用探管进行驻波声场极值的测量，以此来获得正入射吸声系数和驻波比。类似于隔声量的对比曲线，吸声系数测量曲线与吸声系数计算曲线有一定的数值差异存在，主要集中于频点处，但是二者在整个频段范围中大体上和整体趋势保持一致，吻合效果相对较好。由此不难得出，借助矩阵传递法来分析复合结构声学性能具有可行性。
（三）声学性能分析的具体应用
某工作人员基于一艘水面舰船对舱室噪声受船舶舾装复合结构的影响进行研究，水面舰船长度为81米，宽度为19米，型深为5米。该工作人员按照船舶舾装图、结构图等各种图纸资料，构建了一个能量统计模型，该模型主要控制了板子系统尺寸划分，研究对象主要是舰船集控室和甲板服务室的舱室噪声，激励源是主机设备，将复合岩棉板结构、复合岩棉板结构和隔音棉结构铺设到舰船主机舱舱壁、集控式地板和报务室地板上，对舱室噪声特性受到船舶舾装结构的影响进行研究，结果表明，船舶舾装复合结构的铺设能够对舱室噪声进行有效控制，而船舶舾装具体方案不会对降噪效果产生较大影响。
结语：总而言之，研究船舶舾装复合结构声学性能分析方法及应用具有重要的意义。相关人员应对当前船舶舾装的概况有一个全面了解，充分把握船舶舾装复合结构声学的主要问题，能够通过建立声学性能模型、展开声学性能计算的方式对船舶舾装复合结构声学性能展开分析，从而更好地进行船舶舾装设计。
参考文献：
[1]张耀光,陈日暖,梁泳梅,等.造船厂舾装作业场所职业病危害关键控制点及预防控制措施分析[J].中国卫生工程学,2019,15(02):154-156.
[2]赵九龙,熊显斌,韦峰,等.基于OCIMF油船设计规范的38000 DWT化学品兼成品油船集油管区外舾装设计研究[J].船舶标准化与质量,2020，(02):36-39.