导管架平台舒适度研究

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随着海洋工程发展,作为石油的开采工具海洋平台的设计与建造越来越成为人们所关心的问题。由于海洋平台所处环境大部分都处于复杂海况之下,随着人类在海洋平台上活动的频率越来越高,那么就要求海洋结构物不仅仅安全性满足规定限制值,而且工作人员的舒适度应该越来越引起人们的重视。对人舒适度产生影响的主要为平台上大的发声设备所产生的振动噪声,随着国际上SOLAS公约的提出,国际社会已经将海洋结构物的噪声分析工作由先前的选择性内容变为强制分析内容,以确保海洋结构物上人的安全。因此,分析人在海洋结构物上生活舒适度的研究是非常重要的。本文以目标平台大型导管架平台为例说明,对在复杂海况等外部激励以及自身平台上大的振动噪声设备激励下的海洋平台,人员在其上的舒适度研究。本文研究内容包含四个部分:(1)使用有限元建模软件模拟平台主体结构,并通过边界元算法得出目标平台开敞区域低频噪声辐射,然后用声学建模软件对平台进行实体建模,并对平台进行全频域噪声辐射计算;(2)激振力作用下,目标平台设备噪声与舒适度研究;(3)目标平台管路噪声与舒适度研究;(4)平台减振降噪措施研究。具体内容包括:第一,使用有限元建模软件模拟平台主体结构,首先计算出平台主体结构基本模态,然后通过边界元算法得出目标平台开敞区域低频噪声辐射,最后用声学建模软件对平台主体进行实体建模,并对平台进行全频域噪声计算;第二,目标平台施加振动及声载荷激励,综合利用有限元分析方法、边界元分析方法以及统计能量分析方法,计算并分析出全频域下平台各个区域的噪声水平,将计算结果与平台噪声衡准规定对比分析,研究其对海洋平台上人员舒适度的影响。第三,对管路基本模型进行建模,研究平台管路噪声传播机理,详细介绍了LMS Virual. lab计算流致噪声的过程,利用CFX+LMS Virual. lab对管路流致噪声进行分析:不同速度下,管路出口处流致噪声与通风流量关系;相同流速下,直角与圆角弯管对流致噪声的影响。第四,分析了振动噪声控制基本原理以及减振降噪的基本处理方法。大型导管架海洋平台上的设备数量多,分布广,且有的设备功率较大,设备工作时其向外辐射振动噪声水平较高,为了确保海洋平台上人员的舒适性,需要采取必要的措施来对目标平台进行减振降噪处理,从而降低整个平台的振动噪声水平,以提高人员的舒适度。
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