CN113948055B - 一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法，包括艉障板和底障板，艉障板包括钢结构支撑件、反声层、阻尼板层和吸声层，钢结构支撑件为曲面钢板，内凹面铺设反声层，外凸面铺设阻尼层，吸声层铺设于阻尼层上，底障板为吸声障板，吸声障板与底部船体结构的空隙之间填充复合材料树脂，本发明可有效抑制罩内混响，屏蔽来自艉部的螺旋桨噪声，改善声纳的工作环境。

Description

一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法
技术领域
本发明属于舰船总体声学设计的技术领域，尤其涉及一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法。
背景技术
大中型水面船的球鼻艏通常布置有回声声纳，球鼻艏部位的自噪声是制约回声声纳的工作性能的主要因素之一。球鼻艏部位自噪声具有多声源特性，主要有机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声。其中螺旋桨噪声是影响声纳工作的主要噪声源，其传播途径主要是通过海水直接传导或海底反射、散射传到球鼻艏部位，致使球鼻艏部位的自噪声级整体抬高，对声纳视界内的探测性能产生不利影响。以往对导流罩内声学环境的治理手段相对单一，仅在导流罩内非透声部位敷设吸声尖劈，对于降低罩内回声声纳发射时的混响抑制时间有一定作用，但对罩内的声学环境，尤其是影响声纳工作的主要噪声源螺旋桨噪声缺乏针对性的治理手段。本智力成果结合声纳的工作特点，针对螺旋桨噪声的传播途径，提出一种适应声干扰传播路径的组合声障板方案，可有效抑制罩内混响，屏蔽来自艉部的螺旋桨噪声，改善声纳的工作环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法，用于抑制球鼻艏声纳平台区内混响，屏蔽水面船艉部螺旋桨噪声通过海水直达或海底反射、散射等多种途径向球鼻艏声纳平台区的传播，改善水面船声纳平台区内声学环境。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种适应声干扰传播路径的组合声障板，其特征在于，包括艉障板和底障板，所述艉障板包括钢结构支撑件、反声层、阻尼板层和吸声层，所述钢结构支撑件为曲面钢板，内凹面铺设所述反声层，外凸面铺设所述阻尼层，所述吸声层铺设于阻尼层上，所述底障板为吸声障板，所述吸声障板与底部船体结构的空隙之间填充复合材料树脂。
按上述方案，所述反声层为反声障板，与所述钢结构支撑件粘接。
按上述方案，所述吸声层为吸声尖劈，与所述阻尼层粘接。
按上述方案，所述钢结构支撑件的顶面和底面对称布设四个隔振器，通过所述隔振器与船体结构相连。
按上述方案，所述阻尼层与所述钢结构支撑件粘接。
一种适应声干扰传播路径的组合声障板的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)钢结构支撑件安装：根据钢结构支撑件尺寸进行现场放样，并确定螺柱安装位置，对焊接位置进行局部打磨后，进行螺柱焊接；
S2)艉障板组装：根据放样尺寸，对反声障板、阻尼层和吸声尖劈的声学组合件进行剪裁，用刮板将胶液分别均匀地涂在处理好的钢结构支撑件表面和声学组合件的粘贴表面，粘贴时，在声学组合件和预埋螺柱对应装入的前提下，以一边或一角先定位，然后顺着一个方向粘贴，最后挤压数遍后，安装紧固件，组装完毕；
S3)艉障板安装：通过顶面和底面对称布设四个隔振器将整个艉障板安装在水面船上；
S4)底障板安装：用复合材料树脂对底部钢结构进行填充和找平，直至与底部钢托的斜面一致后，通过涂胶粘接吸声障板。
本发明的有益效果是：提供一种适应声干扰传播路径的组合声障板及安装方法，组合声障板的布置位置、曲率大小和尺寸大小可根据不同水面船球鼻艏导流罩的背景进行设计，艉障板采用减震器与船体结构联接，底障板采用复合材料树脂与船体结构粘接，安装维护方便，具有显著的使用价值。
附图说明
图1为本发明一个实施例的艉障板的正视图。
图2为图1的A-A向剖视图。
图3为本发明一个实施例的底障板的俯视图。
图4为本发明一个实施例的中剖视图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明是针对螺旋桨噪声可通过多种途径传播至球鼻艏平台区并影响其声学环境的问题，提供一种适应声干扰传播路径的组合声障板，通过合理设计艉障板和底障板的钢结构支撑件外形、反声材料和吸声材料选型以及材料安装工艺，可有效隔离通过海水直接传导或海底反射、散射的螺旋桨噪声，抑制球鼻艏导流罩内混响，降低球鼻艏导流罩内的自噪声水平，从而保证回声声纳的使用性能。
如图1-图4所示，提出一种适应声干扰传播路径的组合声障板，包括艉障板和底障板，艉障板包括钢结构支撑件1、反声层2、阻尼板层3和吸声层4，钢结构支撑件为曲面钢板，内凹面铺设反声层，外凸面铺设阻尼层，吸声层铺设于阻尼层上，底障板为吸声障板5，吸声障板与底部船体结构的空隙之间填充复合材料树脂6，通过复合材料树脂进行填充和找平，方便吸声障板铺设，吸声障板用以隔离由海底反射、散射传播至球鼻艏声纳平台区的螺旋桨噪声。
反声层为反声障板，与钢结构支撑件粘接，屏蔽来自艉部的螺旋桨噪声。
吸声层为吸声尖劈，与阻尼层粘接，降低回声声纳主动工作时的混响抑制时间。
钢结构支撑件的顶面和底面对称布设四个隔振器7，通过隔振器与船体结构相连。
阻尼层与钢结构支撑件粘接，用以衰减传递至钢结构支撑件的船体振动。
一种适应声干扰传播路径的组合声障板的安装方法，包括如下步骤：
S1)钢结构支撑件安装：根据钢结构支撑件尺寸进行现场放样，并确定螺柱安装位置，对焊接位置进行局部打磨后，进行螺柱焊接；
S2)艉障板组装：根据放样尺寸，对反声障板、阻尼层和吸声尖劈的声学组合件进行剪裁，用刮板将胶液分别均匀地涂在处理好的钢结构支撑件表面和声学组合件的粘贴表面，粘贴时，在声学组合件和预埋螺柱对应装入的前提下，以一边或一角先定位，然后顺着一个方向粘贴，最后挤压数遍后，安装紧固件，组装完毕；
S3)艉障板安装：通过顶面和底面对称布设四个隔振器将整个艉障板安装在水面船上；
S4)底障板安装：用复合材料树脂对底部钢结构进行填充和找平，直至与底部钢托的斜面一致后，通过涂胶粘接吸声障板。
实施例一
综合考虑回声声纳的视界范围和噪声屏蔽效果，艉障板采用曲率半径确定为5678mm的曲面结构，钢结构支撑件为大型曲面板状结构，曲率半径为5678mm，采用6mm的945钢设计；根据艉障板钢结构尺寸进行现场放样，并定位螺柱安装位置，对焊接位置进行局部打磨后，进行螺柱(预埋件)焊接。
根据放样尺寸，对反声障板(140X320X50mm)、阻尼层(300X300X20mm)和吸声尖劈(300X300X150mm)的组合件进行剪裁。
艉障板钢结构和螺柱(预埋件)的表面经过去油污和打磨除锈处理后，用刮板将胶液分别均匀地涂在处理好的声障板钢结构表面和声学材料粘贴表面，粘贴时，在声学材料和预埋螺柱对应装入的前提下，以一边或一角先定位，然后顺着一个方向粘贴，最后挤压数遍后，安装紧固件，艉障板安装完毕。
通过四个隔振器将整个艉障板安装在水面船上，底障板由复合材料树脂和吸声障板组成，首先用复合材料树脂对底部钢结构进行填充和找平，直至与底部钢托的斜面一致后，通过涂胶粘接吸声障板(300X400X100mm)。
该组合声障板在2kHz～10kHz频段内，对艉向噪声屏蔽效果为44.4dB(插损平均值)，对海底反射、散射噪声屏蔽效果为15.5dB(插损平均值)；该组合声障板可有效吸收回声声纳主动发射后的混响噪声，在3.5kHz～5.5kHz频段内，混响抑制效果为16.9dB(插损平均值)。
以上所述为本智力成果的较佳实施例而已，但本智力成果不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所有凡是不脱离本智力成果所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本智力成果保护的范围。

Claims (1)

1.一种适应声干扰传播路径的组合声障板的安装方法，组合声障板包括艉障板和底障板，所述艉障板包括钢结构支撑件、反声层、阻尼板层和吸声层，所述钢结构支撑件为曲面钢板，内凹面铺设所述反声层，外凸面铺设所述阻尼层，所述吸声层铺设于阻尼层上，所述底障板为吸声障板，所述吸声障板与底部船体结构的空隙之间填充复合材料树脂；所述反声层为反声障板，与所述钢结构支撑件粘接；所述吸声层为吸声尖劈，与所述阻尼层粘接，所述钢结构支撑件的顶面和底面对称布设四个隔振器，通过所述隔振器与船体结构相连，所述阻尼层与所述钢结构支撑件粘接，其特征在于，包括如下步骤：
S1)钢结构支撑件安装：根据钢结构支撑件尺寸进行现场放样，并确定螺柱安装位置，对焊接位置进行局部打磨后，进行螺柱焊接；
S2)艉障板组装：根据放样尺寸，对反声障板、阻尼层和吸声尖劈的声学组合件进行剪裁，用刮板将胶液分别均匀地涂在处理好的钢结构支撑件表面和声学组合件的粘贴表面，粘贴时，在声学组合件和预埋螺柱对应装入的前提下，以一边或一角先定位，然后顺着一个方向粘贴，最后挤压数遍后，安装紧固件，组装完毕；
S3)艉障板安装：通过顶面和底面对称布设四个隔振器将整个艉障板安装在水面船上；
S4)底障板安装：用复合材料树脂对底部钢结构进行填充和找平，直至与底部钢托的斜面一致后，通过涂胶粘接吸声障板。
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