【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及降噪，尤其涉及一种微穿孔板吸声结构的设计方法、微穿孔板吸声结构及船舶。
技术介绍
1、随着船舶大型化、高速化、绿色化发展，当前船舶对安静性与舒适性的要求也越来越高。振动噪声成为船舶设计和制造不可忽视的重要指标。船舶辐射噪声主要来源于各类机械设备对船体的振动，随着船舶机械设备隔振技术的发展，安装基座部位隔振效果得以大幅提升，而机械设备振动沿空气传播的问题日益凸显，已成为船舶隔振降噪设计亟待解决的关键问题。在实际应用中，通常在船舶机械设备附近布放共振吸声结构以抑制机械噪声在空气中的传播。
2、传统的大孔径(直径大于1mm)共振吸声结构的设计过程中遇到了亟需突破的瓶颈问题，特别是船舶机械设备噪声一般处于低频，低频声波波长长，穿透力强，需要较厚的结构才能实现有效吸收，而吸声结构的布置空间有限，因此低频噪声的吸收变得十分困难。因此，在当前穿孔型吸声结构设计中，一般将穿孔板的穿孔直径设计为小于1mm，也称为微穿孔板，微穿孔板能够产生较大的声阻与较小的声质量，对低频宽带吸声十分有利。但，微穿孔板吸声结构中穿孔板的板厚、穿孔板上穿孔直径的大小以及穿孔率均会对微穿孔板吸声结构的吸声性能造成影响，基于此，如何提供一种吸声性能最优的微穿孔板吸声结构成为业内亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种微穿孔板吸声结构的设计方法、微穿孔板吸声结构及船舶，以使微穿孔板吸声结构具有最优的吸声性能。
2、本专利技术提供一种微穿孔板吸声结构的设计方法，包括：确定微穿孔
3、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述确定微穿孔板吸声结构的每个结构参数的阈值范围的步骤进一步包括：确定所述穿孔直径的阈值范围为第一阈值范围；确定所述穿孔率的阈值范围为第二阈值范围；确定所述板厚的阈值范围为第三阈值范围。
4、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述设计方法还包括：将所述第一阈值范围、所述第二阈值范围和所述第三阈值范围分为n段，得到(n+1)3种参数组合，其中，n为整数。
5、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述基于旋转机械设备的旋转频率与所述吸声系数曲线中各参数的关系，在多个所述吸声系数曲线中选择吸声性能最优的吸声系数曲线所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤进一步包括：基于每个所述吸声系数曲线得到一组吸声性能参数；基于所述旋转频率与所述吸声性能参数的关系，在多组所述吸声性能参数中选择吸声性能最优的吸声性能参数所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数。
6、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述基于每个所述吸声系数曲线得到一组吸声性能参数的步骤进一步包括：基于每个所述吸声系数曲线得到共振吸声频率和峰值吸声系数；计算所述共振吸声频率与所述旋转频率的频率差；基于所述共振吸声频率和所述峰值吸声系数计算相对吸声带宽，其中，所述峰值吸声系数、所述频率差和所述相对吸声带宽为所述吸声性能参数。
7、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述基于所述旋转频率与所述吸声性能参数的关系，在多组所述吸声性能参数中选择吸声性能最优的吸声性能参数所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤进一步包括：将每组所述吸声性能参数进行归一化处理；将归一化处理后的峰值吸声系数、频率差和相对吸声带宽的和作为吸声性能评价值。
8、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述基于所述旋转频率与所述吸声性能参数的关系，在多组所述吸声性能参数中选择吸声性能最优的吸声性能参数所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤还包括：在多个所述吸声性能评价值中选择最大值所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数。
9、根据本专利技术提供的一种微穿孔板吸声结构的设计方法，所述吸声性能评价值的表达式为：
10、
11、其中，α，β，γ为权重系数，α+β+γ＝1，且α，β，γ≥0，为归一化后的频率差，为归一化后的峰值吸声系数，为归一化后的相对吸声带宽，μ为吸声性能评价值。
12、本专利技术还提供了一种根据如上所述的微穿孔板吸声结构的设计方法制造的微穿孔板吸声结构，包括：吸声箱体，所述吸声箱体具有空腔；穿孔板，与所述吸声箱体盖合，所述穿孔板设有多个穿孔，每个所述穿孔的直径小于1mm。
13、本专利技术还提供了一种船舶，包括船舶舱室、旋转机械设备如上所述的微穿孔板吸声结构，所述旋转机械设备和所述微穿孔板吸声结构设置于所述船舶舱室内，所述微穿孔板吸声结构用于对所述旋转机械设备运行时产生的噪声进行消减。
14、本专利技术提供的微穿孔板吸声结构的设计方法，通过将三个结构参数的阈值范围内的数值随机组合，得到多组参数组合，将多组参数组合输入声学软件中得到多个吸声系数曲线，进而将吸声性能最优的吸声系数曲线所对应的结构参数作为微穿孔板吸声结构的设计参数，从而使微穿孔板吸声结构在体积不变的情况下具有最优的吸声性能。
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1.一种微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述确定微穿孔板吸声结构的每个结构参数的阈值范围的步骤进一步包括：
3.根据权利要求2所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：
4.根据权利要求1所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于旋转机械设备的旋转频率与所述吸声系数曲线中各参数的关系，在多个所述吸声系数曲线中选择吸声性能最优的吸声系数曲线所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤进一步包括：
5.根据权利要求4所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于每个所述吸声系数曲线得到一组吸声性能参数的步骤进一步包括：
6.根据权利要求5所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于所述旋转频率与所述吸声性能参数的关系，在多组所述吸声性能参数中选择吸声性能最优的吸声性能参数所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤进一步包括：
7.根据权利要求6所述的微穿孔
8.根据权利要求6所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述吸声性能评价值的表达式为：
9.根据权利要求1-8中任一项所述的微穿孔板吸声结构的设计方法制造的微穿孔板吸声结构，其特征在于，包括：
10.一种船舶，其特征在于，包括船舶舱室、旋转机械设备和权利要求9所述的微穿孔板吸声结构，所述旋转机械设备和所述微穿孔板吸声结构设置于所述船舶舱室内，所述微穿孔板吸声结构用于对所述旋转机械设备运行时产生的噪声进行消减。
...【技术特征摘要】
1.一种微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述确定微穿孔板吸声结构的每个结构参数的阈值范围的步骤进一步包括：
3.根据权利要求2所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：
4.根据权利要求1所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于旋转机械设备的旋转频率与所述吸声系数曲线中各参数的关系，在多个所述吸声系数曲线中选择吸声性能最优的吸声系数曲线所对应的结构参数作为所述微穿孔板吸声结构的设计参数的步骤进一步包括：
5.根据权利要求4所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于每个所述吸声系数曲线得到一组吸声性能参数的步骤进一步包括：
6.根据权利要求5所述的微穿孔板吸声结构的设计方法，其特征在于，所述基于所述旋转频率与所述吸声性能参数的关系...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹光明，柯汉兵，李少丹，何涛，吴牧云，徐广展，柳勇，吕伟剑，李勇，苟金澜，宋苹，杨小虎，郑召利，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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