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船舶辐射噪声源简化模型

船舶辐射噪声源简化模型

随着航运业的蓬勃发展，船舶噪声问题日益突出，给人类的生活、

工作和生态环境带来了巨大困扰。其中，船舶辐射噪声源是船舶噪声的

主要来源之一，对航行中的人员、渔民、海洋生物等都有很大的影响。

如何减少和控制船舶的辐射噪声源成为一个迫切的问题。本文将介绍船

舶辐射噪声源简化模型的研究现状和发展趋势。

一、船舶辐射噪声源的特点

船舶辐射噪声源是指船体表面各种振动体所产生的噪声。它的特点

主要有：

1.对声源位置和方向敏感。船舶辐射噪声源分布复杂，受船体结构、

艏体设计、船体波浪等因素的影响很大，因此其声变换规律与声场的分

布密切相关。

2.频谱密度分布宽。船舶辐射噪声源频谱密度从10Hz-20kHz都有

所分布，随着频率的不断增加而逐渐降低。其中，500Hz-5kHz是噪声高

频段，噪声强度最大。

3.声源稳定性差。船舶的航速、海况变化等都会影响到辐射噪声源

的稳定性。

以上几点特点，使得船舶辐射噪声源的建模和预测更加复杂。

二、船舶辐射噪声源简化模型的研究现状

船舶辐射噪声源的简化模型是通过对复杂的噪声源进行建模、分析

和预测的过程。目前，相关领域的研究成果主要有以下几个方面：

1.基于声学多端口和传递矩阵理论的模型。该方法通过船体表面的

固定点建立多端口模型，采用声传递矩阵和声压级分布等参数来描述船

舶的辐射噪声。该方法不仅能够计算出噪声产生的部位和强度，还能够

预测和分析噪声的传播路径和衰减规律。

2.基于电机快速虚拟样机技术的模型。该方法利用电机快速虚拟样

机技术，在计算机上建立出真实的船舶结构和声学环境。通过建立激振

源、结构和声学模型，分析电机自身和发动机的振动特性以及其与船体

结构的相互作用，进而预测船舶辐射噪声源的位置和强度。

3.基于数学建模和仿真技术的模型。该方法将辐射噪声源分为船体

表面振动和内部结构的振动两个部分，由此建立数学模型和计算机仿真

模型。该方法具有计算精度高、计算速度快和可视化效果好的特点，但

缺点在于对噪声源的物理模型篇幅和船体内部结构影响因素的研究尚需

加深。

三、船舶辐射噪声源简化模型的发展趋势

当前，随着计算机技术的不断发展和船舶建造的智能化水平的不断

提高，船舶辐射噪声源简化模型将会朝以下几个方向发展：

1.采用深度学习算法对辐射噪声源进行建模。深度学习算法具有处

理大量数据和学习复杂模式的能力，可以将经验和知识以隐含的方式融

入到模型之中。因此，将深度学习算法应用到船舶辐射噪声源建模中，

可以提高预测准确度和智能化水平。

2.采用大规模仿真技术对辐射噪声进行预测和评估。借助于现代大

规模仿真技术和计算能力，可以通过模拟和实现预测模型，对船舶辐射

噪声来源进行更精确的模型和实验预测。

3.综合应用多种建模方法进行模型预测。当前的建模方法各有优缺

点，综合采用多种建模方法进行总体分析，可以优化计算结果和提高预

测准确度。

综上所述，建立有效的船舶辐射噪声源简化模型，对于航运行业和

海洋环境的保护都具有至关重要的意义。因此，研究和开发该模型是一

个重要的课题，值得深入探讨和研究。