JPH09150786A - 液体を利用した制振構造を有する船舶 - Google Patents

液体を利用した制振構造を有する船舶

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JPH09150786A
JPH09150786A JP33611895A JP33611895A JPH09150786A JP H09150786 A JPH09150786 A JP H09150786A JP 33611895 A JP33611895 A JP 33611895A JP 33611895 A JP33611895 A JP 33611895A JP H09150786 A JPH09150786 A JP H09150786A
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JP
Japan
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ship
liquid
plate
acoustic radiation
tank
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JP33611895A
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Iwao Honda
巌 本田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、主機関等の音源機器から観測用音
響機器(ソーナ)への振動伝播を、タンク区画内の液体
を利用して効率よく抑制できるようにしたものである。 【解決手段】 船体二重底の頂板5上に設置された主機
関3のごとき音源機器から、船底外板6の下面のソーナ
2へ振動が伝播するのを抑制できるように、タンク区画
8の内部の液体を利用して作動する音響放射板10a,10
bが、基端をタンク区画8の内面に固着されるようにし
て液体中に突設されている。音響放射板10a,10bの板
厚は、ソーナ2の周波数域における音響放射損失を最大
にするような板厚に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海洋研究船等、特
定周波数域の水中放射雑音の低減が要求される船舶に関
し、特に液体を利用した制振構造を有する船舶に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図2に示すように、船体1に装備される
水中観測用機器2は、一般に船底外板6の下面に取り付
けられている。図3は図2の船舶のA−A断面を示して
おり、船舶1には水中放射雑音低減のための防振策が施
されている。すなわち、船体二重底の頂板5の上に設け
られた主機関3は、防振ゴム7を間に挟むようにして頂
板5上の機械台4に搭載されている。そして、船底外板
6と二重底頂板5との間にタンク構造壁9が溶接され
て、タンク区画8を構成している。機械台4は二重底頂
板5に溶接され、船底外板6のタンク内側に制振材11が
取り付けられている。
【0003】海洋研究船等において、主機関3によって
発生した振動エネルギーは、船体1の構成材へ伝播し、
さらに水中の音響エネルギーへと変換されていくが、こ
のようにして水中へ放射された音響エネルギーは、船底
外板6の下面に配置された観測用音響機器(以下ソーナ
という。)2の位置まで伝播し、ソーナ2の信号,雑音
比(以下S/Nという。)低下の原因となっている。従
来は、水中放射雑音を低減し、ソーナ2のS/N改善を
図るために、主機関3などの音源機器の防振ゴム7によ
る振動エネルギー遮断,あるいは制振材11による船底外
板6の制振処理等が行なわれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な従来のゴム或いは樹脂等の粘弾性体を利用した制振材
11は、船体二重底内の清水タンクや燃料タンクの区画に
は施工することができない。また、防振ゴム7や制振材
11による制振処理では、ソーナ周波数域(一般に数kHz
〜数100kHz)において得られる振動エネルギーの損失率
が限られており、十分な効果が得られないことがある。
本発明は、上述のような問題点の解消をはかろうとする
もので、船体の構造系におけるタンク区画内の液体を利
用して、音響放射板を介しソーナ周波数域での振動エネ
ルギーを吸収し、水中放射雑音の低減およびソーナのS
/N改善をはかった船舶を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明の液体を利用した制振構造を有する船舶は、
船内の音源となる機器と観測用音響機器との間の振動伝
播経路上に存在するタンク区画の内部に、同タンク区画
の内面から同タンク区画内の液体中へ突出する音響放射
板が設けられたことを特徴としている。上述のように設
けられた音響放射板は、船内の音源機器から観測用音響
機器(ソーナ)へ振動が伝播するのを抑制するように作
用して、同音響機器の性能を確保する。
【0006】また、本発明の液体を利用した制振構造を
有する船舶は、上記音響放射板の板厚が、上記音響機器
の周波数域における音響放射損失を最大にする板厚に設
定されたことを特徴としている。このような音響放射板
の板厚の設定により、船内の上記音源機器から上記観測
用音響機器への振動の伝播が効率よく抑制されるように
なる。
【0007】さらに、本発明の液体を利用した制振構造
を有する船舶は、上記観測用音響機器が船底外板の下面
に装着されるとともに、上記の音源となる機器が船体二
重底の頂板上に設置されて、上記タンク区画が船体二重
底の内部に形成され、上記音響放射板が基端を上記タン
ク区画の内面に固着されて同タンク区画の内部の液体中
に突出するように多数配設されたことを特徴としてい
る。上述のような船体二重底の上方と下方とにそれぞれ
音源機器と観測用音響機器とが配置される構成では、主
機関のような音源機器から水面下の観測用音響機器へ振
動が伝播するのを効率よく抑制できるようになり、水中
放射雑音の低減およびS/Nの改善により同音響機器の
性能が確保されるほか、船体二重底内のタンク区画は、
音響放射板を突設されても清水タンクや燃料タンクとし
て支障なく用いられる。
【0008】また、本発明の液体を利用した制振構造を
有する船舶は、上記音響放射板が上記タンク区画の内部
において、水平方向に配置されたものと鉛直方向に配置
されたものとを組み合わせるようにして設けられたこと
を特徴としている。このようにタンク区画内に水平方向
の音響放射板と鉛直方向の音響放射板とが配設される
と、音源機器からタンク区画の構成材へ伝播してきた振
動のエネルギーが、上記の水平方向および鉛直方向の各
音響放射板により同タンク区画内の液体を十分に利用し
て効率よく吸収されるようになる。
【0009】さらに本発明の液体を利用した制振構造を
有する船舶は、上記音響放射板が上記タンク区画を形成
する二重底頂板および船底外板からそれぞれ鉛直方向に
と突設されるとともに、同タンク区画を形成するタンク
構造壁から水平方向に突設されて、鉛直方向の上記音響
放射板が水平方向の上記音響放射板よりも長く突出する
ように設けられたことを特徴としている。上述の場合、
タンク区画内における音響放射板の配置が稠密に且つ適
切に行なわれるようになって、タンク区画内の液体を利
用した音響放射板による振動エネルギーの吸収が効率よ
く行なわれるようになり、観測用音響機器への有害な振
動伝播が十分に抑制されるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面により、本発明の一実施
形態としての液体を利用した制振構造を有する船舶につ
いて説明すると、図1はその要部を示す船体横断面図で
ある。
【0011】図1に示すように、船体1の二重底におけ
る頂板5の上に音源機器としての主機関3が機械台4お
よび防振ゴム7を介して設置されている。そして船底外
板6の下面には観測用音響機器(ソーナ)2が装備され
ている。主機関3とソーナ2との間の振動伝播経路上に
は、二重底内のタンク区画8が存在しており、同タンク
区画8は、二重底頂板5および船底外板6のほかタンク
構造壁9によって区画されている。タンク区画8の内部
には清水または燃料油がその液面上に気体層を有するよ
うにして積載されており、この液体を利用して主機関3
からソーナ2への振動の伝播を抑制する制振構造が、次
のように構成される。すなわち、多数の音響放射板10
a,10bが基端をタンク区画8の内面に固着されて同タ
ンク区画8の内部の液体中に突出するように配設されて
いる。
【0012】そして二重底頂板5および船底外板6から
それぞれ鉛直方向に突設された音響放射板10aは、タン
ク構造壁9から水平方向に突設された音響放射板10bよ
り長い寸法で突出するように設けられている。各音響放
射板10a,10bの板厚は、ソーナ2の周波数域における
音響放射損失を最大にするような板厚に設定されてお
り、このような板厚は次のようにして求められる。
【0013】すなわち、ソーナ2の周波数fsと音響放
射板10a,10bおよびタンク構造壁9のコインシデンス
周波数fcとを一致させ、ソーナ周波数域での音響放射
損失が最大となるように音響放射板10a,10bおよびタ
ンク構造壁9を[数1]式で求められる板厚hとする。
【数1】 ここで、Cはタンク区画内液体の音速(水の場合約1500
m/s)、E,ρ,νはそれぞれタンク構造壁9および音
響放射板10a,10bのヤング率,質量密度,ポアソン比
を表す。
【0014】構造系の振動エネルギー損失率の表現の一
つである内部損失率ηは、板の場合[数2]式で表され
る。
【数2】η=ηs+ηrad 但し、η :板の全内部損失率 ηs :構造系の内部損失率 ηrad :音響放射による内部損失率
【0015】そして板によるηradは[数3]式で表さ
れる。
【数3】ηrad=ρfcσS/ωm ここで、ρfは液体の質量密度,σは音響放射効率,S
は板の放射面積,mは板の質量,ωは角周波数を表す。
【0016】図4に、音響放射損失率の一例として1000
×1000×10mmの鋼板が片面のみ水に接している場合を鋼
板および制振処理鋼板の内部損失率と比較して示す。図
4から分かるように音響放射損失率はコインシデンス周
波数fc近傍で制振処理鋼板の内部損失率よりも大きく
なり、コインシデンス周波数fcとソーナ周波数fsと
を一致させることによって、ソーナ周波数域近傍で大き
な振動エネルギー損失を得ることができる。なお、上記
鋼板の両面が水に接している場合は、片面のみの場合と
比べて上記の内部損失率が2倍になる。
【0017】主機関3等の音源機器で生じた振動エネル
ギーは、機械台4,二重底頂板5を経て船底外板6に伝
わるため、伝播経路途中の二重底頂板5およびタンク構
造壁9に音響放射板10a,10bを[数1]式で求めた板
厚として設置することにより、ソーナ周波数域での振動
低減,水中放射雑音の低減が可能となる。またタンク構
造壁9の板厚も[数1]式の値にすると、さらに振動低
減および水中放射雑音の低減が顕著になる。なお、タン
ク区画8を構成している他の面の板厚も、可能な限り上
記板厚と一致させることが望ましい。
【0018】上述のごとく本実施形態の液体を利用した
制振構造を有する船舶では、主機関のごとき音源機器か
らの振動が、タンク区画内の液体を利用する音響放射板
の作用により適切に吸収されて、観測用音響機器(ソー
ナ)へ悪影響を及ぼすことがなくなり、同ソーナの性能
を十分に確保できるようになる。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の液体を利
用した制振構造を有する船舶によれば次のような効果が
得られる。 (1) 船内の音源機器と観測用音響機器(ソーナ)との間
の振動伝播経路上に存在するタンク区画の内部で、同タ
ンク区画内の液体を利用して作動する音響放射板が、船
内の音源機器から観測用音響機器への振動の伝播を抑制
し、水中放射雑音の低減およびS/Nの改善により同音
響機器の性能を確保することができる。 (2) 上記音響放射板の板厚が、上記音源機器の周波数域
における音響放射損失を最大にするような板厚に設定さ
れると、船内の上記音源機器からの振動伝播により上記
観測用音響機器へ及ぼす悪影響が、効率よく抑制される
ようになる。 (3) 船体二重底の上方と下方とにそれぞれ音源機器と観
測用音響機器とが配置される構成では、主機関のような
音源機器からの振動伝播により水面下の観測用音響機器
へ及ぼす悪影響が、二重底内のタンク区画における液体
中の音響放射板で効率よく抑制されるようになり、船体
二重底内のタンク区画は、音響放射板を突設されても清
水タンクや燃料タンクとして支障なく用いられる。 (4) 上記タンク区画内に水平方向の音響放射板と鉛直方
向の音響放射板とが配設されると、音源機器からタンク
区画構成材へ伝播してきた振動エネルギーが、上記の水
平方向および鉛直方向の各音響放射板により同タンク区
画内の液体を十分に利用して、効率よく吸収されるよう
になる。 (5) 上記タンク区画を形成する二重底頂板および船底外
板から突設される上記鉛直方向の音響放射板が、同タン
ク区画を形成するタンク構造壁から突設される上記水平
方向の音響放射板よりも長い寸法に設定されると、上記
タンク区画内における音響放射板の配置が稠密に且つ適
切に行なわれるようになって、タンク区画内の液体を利
用した音響放射板による振動エネルギーの吸収が効率よ
く行なわれるようになり、これにより観測用音響機器の
性能が十分に維持されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての液体を利用した制
振構造を有する船舶の要部を示す船体横断面図である。
【図2】観測用音響機器をそなえた船舶の側面図であ
る。
【図3】図2のA−A矢視断面において、従来の船舶の
内部構造を示す船体横断面図である。
【図4】本発明における音響放射板を設けた場合を従来
の場合と比較して音響放射板損失率を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 船体 2 観測用機器 3 主機関 4 機械台 5 二重底頂板 6 船底外板 7 防振ゴム 8 タンク区画 9 タンク構造壁 10a 鉛直方向の音響放射板 10b 水平方向の音響放射板 11 制振材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観測用音響機器を装備された船舶におい
    て、船内の音源となる機器と上記音響機器との間の振動
    伝播経路上に存在するタンク区画の内部に、同タンク区
    画の内面から同タンク区画内の液体中へ突出する音響放
    射板が設けられたことを特徴とする、液体を利用した制
    振構造を有する船舶。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液体を利用した制振構
    造を有する船舶において、上記音響放射板の板厚が、上
    記音響機器の周波数域における音響放射損失を最大にす
    る板厚に設定されたことを特徴とする、液体を利用した
    制振構造を有する船舶。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の液体を利用し
    た制振構造を有する船舶において、上記観測用音響機器
    が船底外板の下面に装着されるとともに、上記の音源と
    なる機器が船体二重底の頂板上に設置されて、上記タン
    ク区画が船体二重底の内部に形成され、上記音響放射板
    が基端を上記タンク区画の内面に固着されて同タンク区
    画の内部の液体中に突出するように多数配設されたこと
    を特徴とする、液体を利用した制振構造を有する船舶。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1つに記載の液
    体を利用した制振構造を有する船舶において、上記音響
    放射板が上記タンク区画の内部において、水平方向に配
    置されたものと鉛直方向に配置されたものとを組み合わ
    せるようにして設けられたことを特徴とする、液体を利
    用した制振構造を有する船舶。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の液体を利用した制振構
    造を有する船舶において、上記音響放射板が上記タンク
    区画を形成する二重底頂板および船底外板からそれぞれ
    鉛直方向に突設されるとともに、同タンク区画を形成す
    るタンク構造壁から水平方向に突設されて、鉛直方向の
    上記音響放射板が水平方向の上記音響放射板よりも長く
    突出するように設けられたことを特徴とする、液体を利
    用した制振構造を有する船舶。
JP33611895A 1995-11-30 1995-11-30 液体を利用した制振構造を有する船舶 Withdrawn JPH09150786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030073973A (ko) * 2002-03-14 2003-09-19 대우조선해양 주식회사 엘앤지 운반선의 기관실 진동 방지 구조

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030073973A (ko) * 2002-03-14 2003-09-19 대우조선해양 주식회사 엘앤지 운반선의 기관실 진동 방지 구조

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