船用柴油機性能對其輻射噪聲影響研究

王志剛，沈建平，姚 輝

（711研究所，上海 200090）

0 引 言

柴油機是現代艦船最重要的動力源設備之一，其振動噪聲水平對艦船的聲隱身性和舒適性有直接影響，其振動噪聲指標、功率密度和尺寸重量等指標是衡量船用柴油機性能的重要指標。對柴油機的結構輻射噪聲進行預估，掌握柴油機性能指標對整機結構輻射噪聲的影響，是實現柴油機低噪聲設計以及進行柴油機振動噪聲有效控制的重要技術途徑[1～3]。

本文以某型大功率船用柴油機為研究對象，采用柴油機近場輻射噪聲的預估方法，完成了從柴油機缸內爆發壓力到柴油機近場輻射噪聲的預估，并對柴油機在 32%、50%、75%、100%和 110%的 5種工況下的輻射噪聲進行了分析，為低噪聲柴油機的研制開發提供技術支撐。

1 柴油機整機噪聲分析模型

在某型大功率船用柴油機三維實體模型基礎上建立基于聲傳遞向量（ATV）概念的柴油機近場邊界元（BEM）分析模型。ATV為聲學系統輸入與輸出之間的關系矩陣——聲傳遞向量（Acoustic Transfer Vectors）矩陣，即從柴油機振動結構表面的邊界單元到域點處的聲傳遞函數的信息集合[4]。

柴油機結構聲輻射分析模型是由結構有限元模型、結構聲邊界元模型、外場域點網格模型組合而成的。其中，結構有限元模型獨立于其他兩種模型而存在，結構邊界元模型依賴于結構有限元模型的邊界特性，外場域點的網格模型是依照一定規則所建立的包圍結構聲學模型。

在柴油機結構輻射分析模型的建模中……