船體振動與噪聲
關注創建者：學有所長 創建時間：2023-02-15
船體振動與噪聲的視頻教程
永磁電機電磁振動噪聲
針對永磁電機電磁振動噪聲，通過Maxwell仿真手段去解決電磁噪聲，振動，諧響應分析，模態分析等工程問題，適合人群（工程人員，學術人員）
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Simcenter 3D電機振動噪聲分析
本視頻旨在進行建立電機的聲場進行振動噪聲的分析，采用Simcenter 3D建立聲場，將電機的電磁力映射到電機結構定子齒端進行分析。結合官方教程具體操作請看視頻。
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船體振動與噪聲的實例教程
柴油機高壓油管內的油壓變化幅度非常大，更會產生不容忽視的液壓沖擊噪聲。
二、輔助機械的噪聲
輔助機械包括各種艙室機械如水泵、油泵、風機、鍋爐等，甲板機械如貨物裝卸設備、錨絞設備以及各種挖泥機等工作機構等。
鍋爐噪聲主要在燃燒室附近較明顯，自然通風時空氣卷入火焰及可燃物小團粒隨機爆裂；人工通風時通風機是主要的噪聲源。液壓系統的噪聲，可來自液體動力引起的沖擊力、脈動、氣穴聲和機械振動及管道、油箱的共嗚聲等。空調通風系統也是船舶艙室主要噪聲源之一。
三、螺旋槳噪聲
螺旋槳噪聲的強度較主輔機噪聲的強度要弱，影響范圍也主要限于尾部艙室。其噪聲性質可分為兩種：一是低頻噪聲，由槳葉和流體相互作用的流體動力效應及水流沖擊尾柱而引起的；另一種是“空泡”引起的葉片振動而產生的高頻噪聲。
四、船體振動的噪聲
船體振動的噪聲是由主輔機及螺旋槳的擾動和各種機械及波浪的沖擊引起的振動而產生。船體周期性的變形使殼板之間產生摩擦聲，及因此而使船體結構發出各種傾軋聲等。
摘自《中國水運（理論版）》2006年第7期《船舶噪聲污染及其控制》，作者：羅孝學、余運茂、許庭春、葉進。
展開 船尾壓力變動的預測
船體尾流的非穩定性導致的非定常螺旋槳氣穴現象是引起船體振動，噪聲以及腐蝕的原因。因此在設計階段的預測就顯得非常重要。本研究中，進行了模型船的氣穴實驗[1]以及利用MSC Cradle對同條件下的仿真[2]，預測了非定常氣穴的發生狀態，并對其船尾壓力變動的精度進行了考察。
氣穴形態的比較
壓力變動分析
壓力變動振幅的仿真與實驗的比較
小結
利用MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳氣穴現象以及預測了由此導致的船尾壓力變動。在設計階段，這樣的高精度預測為船體和螺旋槳形狀優化提供了有效手段。 （此文由MSC Cradle技術部提供）
展開 船尾壓力變動的預測
船體尾流的非穩定性導致的非定常螺旋槳氣穴現象是引起船體振動，噪聲以
及腐蝕的原因。
因此在設計階段的預測就顯得非常重要。
本研究中，進行了
模型船的氣穴實驗[1]以及利用MSC Cradle對同條件下的仿真[2]，預測了非定常氣
穴的發生狀態，并對其船尾壓力變動的精度進行了考察。
氣穴形態的比較
壓力變動分析
壓力變動振幅的仿真與實驗的比較
小結
利用
MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳氣穴現象以及預測了由此導致的船尾壓力變動。在設計階段，這樣的高精度預測為船體和螺旋槳形狀優化提供了有效手段。
展開 船舶在運行過程中使用的運轉設備是產生振動與噪聲的根源。船舶艙室里的振動噪聲會使勞動條件惡化，對船員健康產生不利影響，給乘客帶來諸多不便。因此，國際上船級社和其他機構如美國海岸警備隊 (U.S.Coast Guard) 都規定其噪聲限制，這促使船舶設計師和建造師采取各種措施去降低船體結構的振動噪聲。在船舶領域，以往的實踐大都是在已經設計完畢的船舶上采用特殊器材以達到減振降噪的目的。然而，這種解決問題的辦法所需費用較大，如果在一開始就結合聲學要求進行結構設計，則不僅節省開支，而且可以獲得更大、更好的效果。因此在船舶設計階段就進行結構的振動噪聲分析是很有意義的。
噪聲及其對人的危害
噪聲，一般包含兩種含義：就物理學觀點講，噪聲就是各種不同頻率和聲壓之聲音的無規律組合；就生理學和心理學觀點講，凡是聲級很高，造成對人體的危害，或者聲級不高而使人厭煩，干擾人們的休息、睡眠、工作等一切不需要的聲音，都稱為噪聲。其危害也是多方面的：
噪聲對語言清晰度的影響：噪聲聲級越強，語言清晰度就越低。在80dB的噪聲環境里人們交談已經很困難，而90dB的噪聲環境里面則無法交談。
噪聲對人聽覺的損傷：最常見的是“聽覺疲勞”，即在噪聲作用下，使人的聽覺靈敏度暫時下降，過后很快就會恢復。這種現象也稱“暫時性聽力損失”。而當聽覺長期暴露在強噪聲環境中，使聽覺靈敏度下降變成長期的，以后不能再全部恢復，即造成“永久性聽力損失”。
展開 先從電機的噪聲說起，電機噪聲根據其產生機理的不同，大致可分為三類：電磁噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲
1
電磁噪聲
電磁噪聲來源于電磁振動，電磁振動由電機氣隙磁場作用于電機鐵心產生的電磁力所激發，而電機氣隙磁場又決定于定轉子繞組磁動勢和氣隙磁導。氣隙磁場產生的電磁力是一個旋轉力波，有徑向和切向兩個分量。徑向分量使定子和轉子發生徑向變形和周期性振動，是電磁噪聲的主要來源；切向分量是與電磁轉矩相對應的作用力矩，它使齒對其根部彎曲，并產生局部振動變形，是電磁噪聲的一個次要來源。還有很多設計和故障原因，也會造成電磁噪聲的增加，例如：鐵心飽和的影響；電網中的諧波分量；異步電動機斷條；裝配氣隙不均勻等等。電磁噪聲的大小與電機氣隙內的諧波磁場及由此產生的力波的幅值、頻率和磁極數有關，也同定子的固有頻率、阻尼系數等密切相關。
2
機械噪聲
電機運轉部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結構共振形成機械噪聲，主要是軸承和換向引起的。電機軸承在繁重的工作狀態下運轉時，滾珠和外圈滾道相接處會發生彈性變形。滾道變形隨接觸處的變化呈周期性變化，產生振動和噪聲。軸承裝機后，內外圈的配合及軸承游隙對電機噪聲也有一定的影響。
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船體振動與噪聲的最新內容
本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電4個月前
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電機NVH測試的核心訴求是準捕捉噪聲與振動信號，而測試基準的穩定性直接決定信號采集的真實性。鑄鐵平臺作為電機NVH測試臺的核心基礎部件，憑借高剛性、低振動、強抗干擾的特性，為噪聲振動測試搭建穩定基準
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計階段早期解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問題通常源于電磁力與結構組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH
在機器人日益普及的今天，無論是工廠里的機械臂、醫院中的手術機器人，還是物流倉庫中的AGV小車，它們的穩定性、精度和靜音性能，直接決定了其在實際應用中的表現。
然而，振動與噪聲問題，常常成為機器人性能提升的“隱形殺手”。如何精準測量、分析與控制這些“看不見的干擾”？HBK憑借其領先的測試測量技術，為機器人行業提供了從傳感器到軟件的一站式振動與噪聲解決方案。
?? 振動測試
為凸顯LMS振動噪聲試驗解決方案（Simcenter Testlab & Simcenter SCADAS）的價值，我將先點明振動噪聲試驗對高端制造的重要性，再從軟硬件協同的功能、相較傳統方案的優勢，以及在核心行業的應用展開，展現其專業性能。
在汽車、航空航天、工程機械等高端制造領域，振動噪聲（NVH）性能直接決定產品可靠性與用戶體驗，高效精準的試驗方案成為企業研發的核心支撐。西門子
培訓日程：
培訓時間：8月14-15日
培訓地點：武漢市江夏區華工園二路1號2樓北京廳
面向人群：具備有限元基礎的工程技術人員
培訓目標：
? 了解關于Marc非線性熱、熱-機耦合方面的基本理論；
? 基本掌握Marc前后處理器mentat功能，熟悉mentat的操作界面；
? 掌握熱及熱機耦合仿真流程及操作；
? 掌握Marc中材料非線性，接觸非線性和熱相關性設置和定義方法
精彩直播預告
在振動與噪聲仿真問題中，通常使用傳函來表示響應與激勵之間的關系。此類仿真在多數預報和優化場景中效果顯著，但其前提是必須掌握載荷的頻譜特性，以便針對載荷頻譜相關的特定頻率進行傳函優化。
然而，優化效果仍需通過測試進行驗證。若響應未達到優化目標，則需重新優化傳函。若能準確地將實際載荷直接添加于仿真模型進行分析，則可以直接從響應頻譜中識別優化的頻率及貢獻路徑，從而定量地驗證優化算法
LMS Test.Lab 是西門子旗下（原比利時LMS國際公司開發）的一款領先的振動噪聲（NVH，Noise, Vibration, and Harshness）測試與分析系統。它廣泛應用于汽車、航空航天、機械制造、能源等行業，提供高精度的數據采集、信號處理、模態分析、聲學測試等功能。憑借其強大的硬件兼容性、靈活的軟件架構和行業領先的算法，LMS Test.Lab 已成為工程測試領域的標桿解決方案
1引言
在現代船舶設計與運行中，船體的振動問題一直是確保航行安全與乘員舒適的重要課題。船舶在行駛過程中，除了受風浪等外部自然載荷的影響外，船上動力系統、機械設備以及貨物的振動也會對船體結構產生復雜的動態效應。過度振動不僅可能導致船體產生顯著的變形、較高的振動速度和加速度，還會引發噪聲問題，對船上人員的健康構成潛在威脅，嚴重時甚至會引發結構疲勞、裂紋擴展以及安全事故。
近年來，隨著船舶結構形式和工況要求的不斷提高
2025年2月27日，庭田科技與全球領先的工業軟件提供商西門子工業軟件在遼寧省沈陽市聯合舉辦了《西門子Simcenter Test振動噪聲技術研討會》。此次研討會吸引了來自汽車、航空航天、軌道交通等行業的眾多企業代表和技術專家，共同探討振動噪聲測試技術的最新進展及其在產品性能優化中的應用。
作為專注于計算機輔助工程（CAE）和高科技儀器設備的系統集成商，庭田科技始終致力于為客戶提供先進的仿真分析和測試解決方案
