Prognose van geluidsniveaus
Van Cappellen Consultancy heeft twee duidelijk verschillende benaderingen om geluidsniveaus te berekenen. De berekeningen kunnen worden uitgevoerd met behulp van een op empirische formules gebaseerd softwareprogramma of met software op basis van Statistical Energy Analysis (SEA).
Empirical formula berekening
Dit programma is in de jaren negentig intern geschreven en is sindsdien verder ontwikkeld op basis van R&D, ervaring en metingen. Deze geluidsprognose is het meest geschikt wanneer een project zich in een zeer vroeg ontwerpfase bevindt of wanneer een vroege indicatie van het geluidsniveau nodig is.
De invoergegevens van de geluidsbronnen zijn vrij uitgebreid. De integratie van reële metingen van het bronniveau, gekoppeld aan een database met informatie over de fundatie van de motoren en generatoren, verzekeren een nauwkeurige invoer van het bronniveau.
Aan de andere kant zijn de invoergegevens voor demping en isolatie beperkter. Het effect van de luxe afwerking op de ruimte-akoestiek kan echter als adequaat worden beschouwd.
Statistical energy analysis (SEA)
SEA is een prognose instrument voor geluid- en trillingsanalyse. Het SEA model simuleert het geluid- en trillingsgedrag van een jacht tijdens het ontwerpproces. In deze fase kunnen tegen redelijke kosten nog corrigerende maatregelen worden genomen.
Het programma stelt ons in staat de geluidsniveaus binnen een marge van 2-3 dB(A) in alle verblijven aan boord te berekenen.
SEA is gebaseerd op het principe van energie overdracht; alle energie die in een systeem wordt gebracht (mechanische of akoestische aanstoting) moet het systeem verlaten door structurele demping of afstraling van geluid en trillingen.
Waar de prognose van het geluidsniveau op basis van empirische formules beperkt is wat betreft het type constructiemateriaal en isolatiemaatregelen gelden deze beperkingen niet in SEA mits een aantal basiseigenschappen beschikbaar zijn. Een ander bijkomend voordeel van SEA is de integratie van gedetailleerde informatie van de motor en generator fundaties. Deze input wordt verkregen door middel van eindige elementenanalyse of metingen in de praktijk. Tevens kan een verandering in de prognose worden eenvoudig worden aangebracht wanneer een fundatie, een stoorbron of een elastische opstelling wordt gewijzigd.
De mogelijkheid binnen SEA om de invloed van de aanpassingen van isolatiemateriaal te zien is een andere sterke toegevoegde waarde, die aan boord gewicht, ruimte en installatietijd kan besparen.
Hoe worden door Van Cappellen Consultancy de SEA modellen gemaakt
De eerste bouwsteen is een grof 3D-model van het jacht (gebaseerd op algemeen gebruikte 3D-bestanden zoals STEP of IGES), met inbegrip van alle verblijven, tanks en machinekamer. In dit stadium zijn CAD-tekeningen en 3D-informatie van onze klanten onmisbaar. In de volgende stap wordt de 3D-geometrie omgezet in een SEA-model. Door materiaaleigenschappen toe te kennen aan alle structurele en niet-structurele materialen die aan boord worden gebruikt, wordt het model afgewerkt en voorbereid op de toewijzing van stoorbronnen.
Een belangrijke stap is de inschatting van de energie-input van geluidsbron naar scheepsconstructie. Hiervoor kan Van Cappellen Consultancy eindige elementen modellen bouwen van de machinefundaties. De fundaties en hun interactie met steunen en bronnen worden geanalyseerd op hun dynamisch gedrag en waar nodig verbeterd (zie FEA). Als de energie-input wordt onder- of overschat, zullen de geluidsniveaus tevens worden onder- of overschat. Dit resulteert in een hoger geluidsniveau. Daarom raden wij ten zeerste aan een trillingsanalyse uit te voeren daar dit kan leiden tot een meer gedetailleerde praktijksituatie.