基于烦恼率模型的船舶振动、噪声舒适度评价
时间：2020-12-16 16:05:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：
为了评价船舶振动、噪声舒适度，提出基于烦恼率模型的评价方法。基于适应性理论，考虑船舶自然环境的复杂多变性，从生理、心理角度揭示人对振动等不舒适因素反应的不确定性。利用一般的振动舒适度指标——振动加速度，考虑船舶不同区域乘客和船员的振动舒适度感受，以及不同的人对同一振动的舒适度感受差异性，采用集值统计法得到烦恼率算法。实船测试和问卷调查验证了该模型的可行性和有效性。
关键词：
船舶; 舒适度; 烦恼率模型; 振动
中图分类号： TB533.2; U661.44
文献标志码： A
Evaluation of ship vibration and noise comfort
based on annoyance rate model
SHI Jieyuan， LIU Hongmin， XU Raan， FAN Chenglong
（
Merchant Marine College， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China）
Abstract：
In order to evaluate the ship vibration and noise comfort， an evaluation method based on the annoyance rate model is proposed. Based on the theory of adaptability， considering the complex variability of the natural environment of ships， the uncertainty of the reaction of people to the uncomfortable factors such as vibration is revealed from the physiological and psychological point of view. Based on the general vibration comfort index - vibration acceleration， considering the vibration comfort of passengers and crew in different areas of a ship and the different experiences of different people on the same vibration， the annoyance rate algorithm is obtained by the set-value statistics. The feasibility and validity of the model are verified by real ship test and questionnaire survey.
Key words：
ship; comfort; annoyance rate model; vibration
收稿日期： 2017-06-09
修回日期： 2017-10-16
基金項目：
国家自然科学基金（51406112）;上海市教育委员会科研创新项目（14YZ116）
作者简介：
史杰远（1993—），女，河南项城人，硕士研究生，研究方向为船舶振动、噪声舒适性，（E-mail）1319576552@qq.com;
刘红敏（1976—），女，上海人，副教授，硕导，博士，研究方向为船舶空调热舒适传热优化和节能控制，（E-mail）hmliu@shmtu.edu.cn
0 引 言
振动是船舶航行过程中不可避免的不舒适因素。船体摇晃、冲击负荷等引起的晕船、疲劳、不舒适感严重影响着船员和乘客舒适度，甚至危及他们的健康。目前常用的评价不同振动水平下人体舒适度感受的方法[1]有能量吸收法（AP 法）、ISO标准评价法、乘坐舒适度级数法（RCL法）等，振动加速度指标得到了广泛的认可。研究表明，人体能够承受的振动加速度限值与环境振动的频率、幅度和频谱特性有关[2]。ABS[3] （美国船级社）基于船舶舒适度设计理念，研究了环境振动频率在1～80 Hz范围内的船舶，把测得的各个方向的振动加速度进行频率加权，得到了振动加速度均方根值，作为振动舒适度评价指标，并通过长期调查研究，给出了船舶不同区域的振动加速度限值。
然而，在实际船舶环境下，受环境的复杂程度和个体差异等影响，振动加速度限值存在以下局限性：① 限值本身存在不确定性。由于限值本身是人为划定的，即使环境的振动加速度在限值内也不能保证100%的人满意，在限值以上或以下也并不是所有人都不可忍受。② 限值无法解决诸如A区舒适、B区不舒适这类复杂环境的舒适度问题，如在船舶的客舱、工作舱、餐厅等区域，即使环境振动加速度均在限值内，人体的舒适度也不同。③ 振动加速度超出限值带来的技术经济后果并未给出。在不同的环境条件下舒适度要求不同，简单地采用统一的标准，不利于经济节能。
那么，在船舶环境下船员和乘客对振动的舒适度感受如何？不同的人对同一振动水平的感受差异性该如何评价？
宋志刚[4]针对工程结构中的振动进行了舒适性研究，建立了烦恼率模型并对不同场合进行烦恼率曲线拟合;KWOK等[5]研究了高层建筑风振动中人体的感受和居住舒适度;唐传茵等[6]应用烦恼率模型评价车身加速度受到路面随机激励时的舒适度;吴阳[1]基于烦恼率模型，应用TS模糊算法，综合影响热舒适的六大因素，得出了一种评价客舱室内舒适度的综合评价模型。因此，可以用烦恼率模型来定量研究振动舒适度。
