(XII) code of NoiseLevel on board Ships》(船舶噪声等级规则)提出船舶结构振动与噪声标准、船舶安全、人居适宜环境的最新要求。船舶航行时遭受风、浪、流、螺旋桨等随机性荷载，影响船舶振动状态与安全。国外船舶设计都特别注意船舶振动与噪声控制，并提出了一系列标准，但目前国内外在随机振动对船舶影响方面还缺少前瞻性的研究，多在船舶完工后根据使用效果采取相应的补救措施，导致后期减振措施实行难，且具有盲目性，耗费巨大人力、财力和物力。
【发明内容】
[0026]针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，克服了只有船舶完工后才能根据振动与噪声测量结果采取相应补救措施的难题，减少了船舶振动与噪声测量费用，节省了相应的技术改造费用，极大的降低了因船舶振动与噪声不达标而被罚款的技术风险。
[0027]本发明采用的技术方案如下:
[0028]本发明提供一种基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，包括数据库模块、建模及计算模块以及结果处理模块；
[0029]所述数据库模块存储船舶各段舱室中各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据，还存储各类船舶局部结构的振动噪声传递损失数据；
[0030]所述建模及计算模块包括船舶模型建立子模块、关键激励源识别子模块、传递路径确定子模块、接受点能量计算子模块；
[0031]其中，所述船舶模型建立子模块用于根据各段舱室的几何参数及声学参数，得到船舶模型；基于所述数据库，确定各段舱室的振动强度数据和噪声强度数据；
[0032]所述关键激励源识别子模块用于:对于所述船舶模型，对引起接受点结构振动的振动源进行识别与分类，确定若干个关键激励源；
[0033]所述传递路径确定子模块用于:定义各个所述关键激励源到所述接受点的传递路径，计算各个所述关键激励源产生的振动/噪声能量沿所述传递路径传递到所述接受点的传递损失；
[0034]所述接受点能量计算子模块用于:设共确定m个关键激励源，通过查找所述数据库，得到其振动/噪声能量数据分别为X1' X2,...Xn;各关键激励源沿传递路径的传递损失分别为Yp Y2、...Yn;则按下式计算接受点的振动/噪声总能量；
[0035]接受点的振动/ 噪声总能量=(X1-Y1) + (X2-Y2) +...(Xn-Yn)；
[0036]所述结果处理模块用于显示输出所述建模及计算模块的计算结果。
[0037]优选的，所述数据库模块中存储的各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据包括:
[0038]舱室机电设备引起的振动强度数据；
[0039]螺旋浆及轴系设备引起的结构振动强度数据；
[0040]风机出口或柴油机排气口产生的空气噪声引起的振动强度数据；
[0041 ] 流水及风浪对船体造成的振动强度数据。
[0042]优选的，对于所述数据库中所存储的各类振动源的振动强度数据以及各类噪声源的噪声强度数据，通过以下方式获得:
[0043]如果存在实测数据，则选取实测数据作为振动源振动强度数据或噪声源的噪声强度数据；当不存在实测数据时，采用理论分析或者使用经验公式获得振动源振动强度数据或噪声源的噪声强度数据。
[0044]优选的，还包括测量仪器:所述测量仪器用于测量所述船舶模型在自由状态下的模态参数步骤，其中，所述测量仪器包括信号发生器(I)、功率放大器(2)、激振器(3)、被测试船舶模型(11)、ICP力传感器(4)、第一加速度传感器(5)、第二加速度传感器(7)、电荷放大器(6)、恒流源(8)、主机(9)以及显示屏(10)；
[0045]所述信号发生器⑴的输出端通过所述功率放大器⑵与所述激振器⑶的输入端连接；所述激振器(3)的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器(4)上，所述ICP力传感器(4)安装到被测试船舶模型(11)的激励位置上；在所述被测试船舶模型(11)的测点分别固定安装所述第一加速度传感器(5)和所述第二加速度传感器(7);所述第一加速度传感器(5)的输出端通过所述电荷放大器(6)与所述主机相连；所述第二加速度传感器(7)通过所述恒流源(8)与所述主机相连；所述ICP力传感器(4)也与所述恒流源(8)连接；所述主机输出端与所述显示屏(10)连接。
[0046]优选的，所述第一加速度传感器(5)为压电式加速度传感器，用于将测点振动的加速度信号转化为电荷信号；所述第二加速度传感器(7)为ICP传感器，内置集成电路压电，用于将测点振动的加速度信号转化为电压信号；
[0047]所述恒流源(8)既用于向所述第二加速度传感器(7)和所述ICP力传感器(4)供电；也用于将来自所述第二加速度传感器(7)和所述ICP力传感器(4)的信号传输到所述主机(9)。
[0048]优选的，所述测量仪器测量所述模态参数，具体为:
[0049]所述信号发生器(I)产生原始信号，经所述功率放大器(2)放大后输入到所述激振器(3)，驱动所述激振器(3)产生激励信号，所述激励信号通过所述传力杆和所述ICP力传感器(4)的传导作用后，使激励位置产生振动；
[0050]所述第一加速度传感器(5)采集测点的响应信号，经所述电荷放大器(6)放大后，传输到所述主机(9);同时，所述ICP力传感器(4)采集所述传力杆传导的激励力，并通过所述恒流源(8)传输到所述主机(9)；
[0051]所述第二加速度传感器(7)采集测点的响应信号，并通过所述恒流源(8)传输到所述主机(9)；
[0052]所述主机(9)对接收到的各信号进行分析，得到所述船舶模型的模态参数，并显示到显示屏(10)上。
[0053]优选的，所述接受点能量计算子模块计算各关键激励源沿传递路径的传递损失，通过以下方式计算:
[0054]对于一条传递路径，确定该条传递路径的传递衰减影响结构，为各个传递衰减影响结构赋予相应的影响权重，设共存在η个传递衰减影响结构,分别用W...Vn表示,其影响权重分别用Μ:、Μ2、...Mn表示；则该条传递路径的传递损失=V1MJV2M2+...+VnMn。
[0055]优选的，所述传递衰减影响结构包括:转角、立柱、减振器及机座、有阻尼层的甲板及舱壁、可引起结构振动反射的不连续结构。
[0056]优选的，还包括自动校正模块；
[0057]所述自动校正模块用于:设接受点能量计算子模块计算得到的振动/噪声总能量为计算结果，设采用实船测试获得接受点的振动/噪声总能量称为实测结果，当所述实测结果与所述计算结果不一致时，使用所述实测结果修正所述建模及计算模块建立的模型。
[0058]优选的，还包括:阻波元件匹配计算模块；
[0059]所述阻波元件匹配计算模块用于:对于传递路径确定子模块所确定的每条传递路径，通过计算确定每条传递路径中最不利于结构波传递的插入元件所需的最优阻抗；然后采用多层或多个基本阻波单元串联或并联方式得到阻抗元件，该阻抗元件的阻抗等于所述最优阻抗。
[0060]本发明的有益效果如下:
[0061]本发明提供的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，将解析法、数值法和实验法相结合分析船舶结构振源及传递路径特性，遵循系统分析法，舱室空气噪声级计算按“噪声源-传递路径-接受点”(S-P-R)法的分析过程进行，先化繁为简、再合简为繁，以“阻波”法为主导，提供新型减振降噪手段。减少了船舶振动与噪声测量费用，节省了相应的技术改造费用，极大的降低了因船舶振动与噪声不达标而被罚款的技术风险。
【附图说明】
[0062]图1为本发明提供的建模及计算模块工作原理整体示意图；
[0063]图2为图1中建模及计算模块工作原理更详细具体的示意图；
[0064]图3为自动校正模块进行校正的示意图；
[0065]图4为本发明提供的基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统的整体工作原理图；
[0066]图5为本发明提供的测量仪器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0067]以下结合附图对本发明进行详细说明:
[0068]本发明提供一种基于S-P-R的船舶结构振动与噪声预报系统，基本思想为:在船上实测风力荷载、波浪荷载参数，同时检测船舶的结构振动与激励源的振动数据，激励源主要包括螺旋桨、船舶主机、副机、机舱风机。利用本发明专利和实船测试数据优化船舶结构振动与噪声预报分析。根据船舶结构振动与噪声预报结果提取结构振动最不利部位的数据，改进结