艙室
關注創建者：Mrzhou 創建時間：2021-02-03
艙室的視頻教程
LS-DYNA的ALE耦合算法在艙室內爆炸與沖擊領域的應用
艙室結構、空氣和炸藥的建模以及材料屬性的設置、手把手傳授每個控制卡片的設置 3. 模型指向方向、共節點以及多種炸藥體的生成 4. 采用ALE方法對爆炸進行模擬 5. 歐拉體材料屬性的分配和關鍵技術要點的注意 6. 空氣域中歐拉體邊界條件的設置 7. 仿真結果的相關后處理和可視化技巧、全面的數據采集方法
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LS-DYNA的S-ALE算法在艙室內爆炸與沖擊領域的應用
艙室結構、空氣和炸藥的建模以及材料屬性的設置、手把手傳授每個控制卡片的設置 3. 對S-ALE所需流體空氣域定義進行設置，包括網格尺寸、節點等方面的詳細描述 4. 模型指向方向、共節點以及多種炸藥體的生成 5. 采用S-ALE方法對戰斗部爆炸碎片進行模擬 6. 歐拉體材料屬性的分配和關鍵技術要點的注意 7.
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艙室的實例教程
整車聲學部首先需要降低車輛艙室噪音的主要來源。研究發現，其主要噪音源是風噪、動力總成噪音和輪胎滾動噪音。而后，他們判定出了每種噪音源的典型頻率。
在獲取這一重要信息后，佩爾·奧洛夫和其團隊接下來就要尋找軟件解決方案，即利用軟件來預測主噪音源以及對艙室噪聲的貢獻。
“我十分認可Actran聲學分析功能與Nastran結構有限元分析功能的良好融合。Actran堪稱是聲學仿真的完美工具，尤其在模擬車輛表面聲壓加載和車內飾件建模方面，Actran是Nastran軟件的完美搭檔。”斯堪尼亞公司整車聲學部高級工程師——佩爾·奧洛夫·貝里隆德說。
利用Actran軟件模擬斯堪尼亞卡車的結構噪音
斯堪尼亞主觀評價聽音室
解決方案
斯堪尼亞公司的佩爾·奧洛夫帶領整車聲學部，開發新方法來解決艙室噪音問題。開始時，他首先利用MSC軟件公司的Nastran軟件來進行結構動力學和聲學分析，尤其是艙室動力總成噪音和駕駛室結構聲。隨著研究進行，他發現需要使用更加復雜的聲學計算方法，于是選擇了功能更加強大的Actran軟件，它能精確地解決包括內飾件在內的艙室噪聲問題。
“我先從發動機的空氣聲傳播入手。” 佩爾·奧洛夫說，“從發動機部開始，我利用MSC軟件公司的Nastran軟件計算了節點速度，并由此再利用Actran軟件計算出艙室外表面的聲載荷，最后計算出艙室內噪音。”
佩爾·奧洛夫也協同空氣動力學部門，基于同事提供的CFD計算結果，來計算駕駛位的風噪。“我們將CFD的結果映射到艙室外表面作為激勵，然后利用模態頻率響應，得出艙室內噪聲值。” 佩爾·奧洛夫補充說。
目前，佩爾·奧洛夫正在進行排氣噪音和動力系統結構噪音的建模。一旦完成這些建模，他將能模擬所有主要艙室噪音源。
展開 斯堪尼亞公司的整車聲學部致力于通過降低艙室噪音級，提升隔音質量，從而盡可能滿足駕駛員對降噪的需求。斯堪尼亞公司通過開展廣泛測試，并引入聲振模擬等新手段，從而實現對駕駛艙室降噪性能的優化。為此，斯堪尼亞開發團隊選擇使用Actran軟件，來提升他們的設計水平、縮短設計時間。
客戶面臨挑戰
隨著法律法規和客戶對新型卡車的設計要求越來越嚴格，制造商需要研發出新的方法，并形成更加穩固和有效的設計流程。在艙室噪音方面，“斯堪尼亞公司圍繞噪音檢測和測試開展了大量工作。”整車聲學部高級工程師佩爾·奧洛夫·貝里隆德說，“我們打算進行更多的仿真工作。”佩爾·奧洛夫補充道。
為了重現物理環境中的聲音，斯堪尼亞團隊需要了解都有哪些噪音源，并且對各種噪音如何影響艙室噪音級進行判定。“兩年多來，多個部門間開展了大量的跨功能仿真模擬項目，從而對艙室噪音形成了完整的概念。”佩爾·奧洛夫說，“我們想通過調整不同噪聲源的貢獻量達到聲學設計的目的。”
整車聲學部首先需要降低車輛艙室噪音的主要來源。研究發現，其主要噪音源是風噪、動力總成噪音和輪胎滾動噪音。而后，他們判定出了每種噪音源的典型頻率。
在獲取這一重要信息后，佩爾·奧洛夫和其團隊接下來就要尋找軟件解決方案，即利用軟件來預測主噪音源以及對艙室噪聲的貢獻。
車速90公里/小時狀態下，駕駛艙室噪音源排序
“我十分認可Actran聲學分析功能與Nastran結構有限元分析功能的良好融合。Actran堪稱是聲學仿真的完美工具，尤其在模擬車輛表面聲壓加載和車內飾件建模方面，Actran是Nastran軟件的完美搭檔。”佩爾·奧洛夫·貝里隆德說到。
MSC解決方案
斯堪尼亞公司的佩爾·奧洛夫帶領整車聲學部，開發新方法來解決艙室噪音問題。
展開 通過仿真預報得到了各艙室的噪聲水平、分布特性以及噪聲頻譜中主要成分的頻率點。
高速船全頻段艙室噪聲預報與控制方法的研究.pdf
三、船舶結構噪聲及空氣噪聲分析結果與優化
1、船舶噪聲分析結果
在倍頻程中心頻率63-8000Hz下分別將該客箱船結構噪聲模型與空氣噪聲模型提交ProNas軟件求解器，經過ProNas軟件計算，可得到各艙室聲壓級水平，圖9、圖10分別為該客箱船在中心頻率為500Hz時結構噪聲仿真得到的結構速度云圖與艙室聲壓云圖，圖11與圖12分別為該客箱船在中心頻率為500Hz時的空氣噪聲仿真得到的結構速度云圖和艙室聲壓云圖。
該客箱船艙室聲壓分析結果見表1，部分艙室聲壓級不滿足目標值。
2、優化方案
對于結構噪聲超標的艙室，常見的優化方法為敷設阻尼。阻尼材料是將結構振動板的振動能量快速轉化為熱能，從而減弱金屬板的彎曲振動，阻尼材料通過這種方式有效的控制金屬板的結構輻射噪聲。通過云圖分析可知，本案例結構噪聲超標，多為主機與螺旋槳結構噪聲引起。由于該客箱船采用低速機，主機與船體鋼板直接螺接，船體底部振動區域較大，且底部鋼板厚度約為25mm-30mm，在實際應用中，阻尼層厚度一般為金屬板厚度2-4倍，因此如果采用常規的在激勵源處阻尼敷設方法，阻尼用量相對較大，成本較高。又由于船舶結構復雜，結構噪聲和空氣噪聲相互轉化，因此常規阻尼敷設方法對超標艙室噪聲控制效果一般。針對以上特點，本案例通過ProNas軟件后處理界面可直觀精確顯示傳遞路徑處能量分布，即在不達標艙室處直接敷設阻尼，采用這種敷設方法，阻尼用量及成本在可控范圍內，且噪聲控制效果顯著。圖13為常規敷設阻尼方法，圖14為本案例阻尼敷設方法。
展開 ，圖10、圖11分別為該客箱船在中心頻率為500Hz時結構噪聲仿真得到的結構速度云圖與艙室聲壓云圖，圖12與圖13分別為該客箱船在中心頻率為500Hz時的空氣噪聲仿真得到的結構速度云圖和艙室聲壓云圖。
艙室的最新內容
這對油船、化學品船影響尤為明顯——以前認為無直接通達的隔壁艙室，現在也必須考慮氣體滲透或結構傳熱帶來的風險。對進入密閉空間的風險進行分類分級管控，更有針對性。
3. 設備配置加碼，現場檢測能力翻倍
數量上，所有船舶至少配備兩套符合要求的便攜式氣體檢測儀；載運危險蒸氣貨物的船舶還需額外加配兩套。
車輛水管理 (Water Management)
· 涉水分析：模擬車輛通過積水路面時，水是否會進入發動機進氣口或艙室。
參考案例-多相流體-VOF：重力驅動流體
參考案例-多相流體-VOF：使用自適應網格化的油箱晃動
· 表面水污染：分析雨天行駛時，側窗、后視鏡上的水流路徑，優化雨刮器和車身設計，保證駕駛員視野清晰。
艙室類電動機：驅動泵類（海水泵、燃油泵）、通風機、制冷設備等，強調低噪音、連續運行穩定性。
2. 按技術類型分類
異步電機：結構簡單、成本低，適用于常規設備（如泵類）。
同步電機：轉速穩定，用于主推進系統或電網無功補償。
直流電機：調速性能優，逐漸被交流變頻技術替代，但仍用于老舊船舶特定設備。
4、甲板類與艙室類電動機的選用與注意事項
1.
憑借旋轉對稱性好和聲場記錄全面，球面傳聲器陣列能360°全景識別聲源，適宜在艙室等封閉環境內使用，典型應用場景包括汽車及高速列車車內噪聲源識別等。
傳聲器陣列測量聲壓信號的后處理方法決定波束形成聲源識別的性能。延遲求和（delay and sum, DAS）和球諧函數波束形成（spherical harmonics beamforming，SHB）是常用的傳統方法。
箱型上層單元主要是居住單元，艙室可容納750人[4]。平臺總排水量58206t，主浮筒長為137.75m，寬19.5m，高12m；副浮筒長為122m，寬13.5m，高12m。與之相對應的，主支柱長為22.5m，寬19.5m，高18m；支腿支柱長為16.5m，寬13.5m，高18m。箱型上層船體總長為81m，寬81m，高12.8m。平臺的具體主尺度參數如表1所示。
使用軟件：PERA SIM ProNas
圖10 整船能量有限元模型及結構載荷、噪聲載荷模型
圖11 結構速度響應云圖、聲腔響應云圖
表1 個別艙室仿真-測試結果對比
2.6整流罩振動噪聲分析
衛星整流罩是運載火箭的重要組成部分，當運載火箭在大氣中飛行時，可用于保護衛星及其它有效載荷，防止衛星受氣動力，氣動加熱及聲振等有害環境的影響
以上物理指標的為極地船舶艙室布置、結構設計提供依據，并避免船舶在極地航行過程中與冰山撞擊時發生破損。
貨船所船體室通過對ARC7破冰凝析油船船體結構的完全自主研發設計，掌握了極地船舶冰區結構塑性極限承載力和船與冰山撞擊兩大非線性仿真分析關鍵技術，并首次進行了實船應用，展示了貨船所船體室強大的研發設計及計算實力，為公司高質量發展做出了突出貢獻。
圖11 通過改變表面壓力負載向艙室空間輸入動力。
對壓力波動進行二維波數-頻率譜分析，以定量評估外表面和地板板塊之間的差異。分析結果顯示，在第一個三分之一八度頻帶頻率為200 Hz和400 Hz處，外表面和地板板塊都展示了接近波數坐標系原點的聲波數分量。然而，在外表面上，與湍流傳熱相關的壓力波動區域分布在波數右側，顯示出沿x軸正向的湍流，并且在y軸方向上幾乎沒有偏離。
船體內部空間又被各層甲板、橫艙壁和縱艙壁劃分，從而形成船舶的各個艙室。
1.主船體
主船體由甲板和外板組成一個水密外殼，內部被甲板、縱橫艙壁及其骨架分隔成許多艙室。
主船體主要由船底結構、船側結構、甲板結構、艙壁結構和首尾結構所組成。
包括吸收域和多孔域，可以用可滲透的輻射表面聲載荷來解決HVAC艙室噪聲。動畫顯示感興趣頻率之一的傳播中的效果艙。很明顯，忽略聲學傳播中的艙室效應（左），聲波在介質中自由輻射。然而，包括機艙屬性在內，聲輻射更加復雜，因為它現在包括反射和吸收。
