بررسی افت انتقال صوت و فشار صوتی پوسته دو انحنایی با استفاده از تئوری لایه گون
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1128-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
کرج فردیس بلوار مپنا شرکت توگا
چکیده
ورق ها و به طور کلی پوسته های دوانحنایی کامپوزیتی، به دلیل نسبت بالای مقاومت مکانیکی به وزن و همچنین قابلیت ساخت ساده تر در مقایسه با دیگر سازه های مقاوم، مورد توجه مهندسین قرار دارند. از پوسته های دوانحنایی در ساخت انواع مختلفی از سازه ها در صنایع مختلف مانند صنایع هوایی، توربین سازی، عایق های صوتی، خودروسازی وغیره استفاده می شود. عملکرد صوتی و دینامیکی سازه های کامپوزیتی، به ویژگی های مواد، لایه چینی و شکل هندسی سازه تشکیل دهنده آن ها وابسته است. در سازه-های کامپوزیتی به دلیل لایه چینی های موجود در نقاطی که دارای ناپیوستگی در هندسه و یا خواص مکانیکی هستند، دچار تمرکز تنش می شود که می تواند منجر به شکست ماتریس، لایه لایه شدن و درنتیجه معیوب شدن سازه بشود که تئوری های تک لایه نظیر تئوری های برشی، به دلیل ماهیت آن، قابلیت محاسبه اینگونه تنش ها و نیروها را ندارند. همچنین با توجه به اهمیت کاهش صدا در فضاهای صنعتی مانند سالن های توربین، اطراف پمپ ها، کمپرسورها و غیره شناخت هرچه بهتر سازه و در مقیاس میکروسکوپیک عملکرد هرلایه در برابر صوت، اهمیت فراوانی پیدا می کند. در زمان های استفاده از سازه های کامپوزیتی به عنوان سازه های اولیه و یا اصلی، هدف از تحلیل این سازه ها باید ارزیابی دقیق رفتار کلی سازه مانند تنش های بین لایه ای، فرکانس طبیعی و عملکرد هرلایه به صورت جداگانه باشد. با توجه به ضخیم تر بودن سازه های اولیه، تئوری های تک لایه، برای مدلسازی گزینه مناسبی نمی باشند. لذا تحلیل سازه های کامپوزیتی اولیه نیازمند استفاده از یک تئوری می باشد. بنابراین در این پژوهش با استفاده از تئوری لایه گون به تحلیل افت انتقال صوت و فشار صوتی یک پوسته دوانحنایی پرداخته می شود. ابتدا با استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم استخراج و سپس با کمک نرمافزار متلب یک برنامه کامپیوتری نوشته شده و نتایج حاصل با پژوهش های انجام گرفته صحت سنجی میشود. در ادامه، افت انتقال صوت در پوسته دوانحنایی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که استفاده از سازه دوانحنایی در فرکانس های پایین باعث افزایش افت انتقال صوت می شود. همچنین با افزایش شعاع انحنا، فرکانس انحنا در محدوده پایین تری اتفاق می افتد، اما تاثیری بر فرکانس انطباقی ندارد. از دیگر نتایج دیگر می توان به زاویه برخورد اشاره نمود که افزایش آن، افت انتقال صوت در فرکانس های بالا را افزایش می دهد.
کلیدواژه ها
Title
study of sound transmission loss and sound pressure of a doubly curved shell using layer-wise theory
Authors
Mohammad sadegh Fayez, foad rezaei
Abstract
Plates and doubly curved composite shells are widely used in different industries such as aviation, turbine manufacturing, sound insulation, automobile manufacturing, etc. due to their high ratio of mechanical strength to weight. The acoustic and dynamic performance of composite structures depends on characteristics of the materials, stacking sequence and the geometrical dimensions. In composite structures, due to the layers that exist in laminates and have discontinuity in mechanical properties, a composite structure experiences stress concentration, which can lead to matrix failure and delamination. It should be understood that single-layer theories such as shear deformation theories are not capable of calculating such stresses. Also, noise reduction is very important in different industries. when composite structures are used as primary or main structures, the purpose of analyzing these structures should be to accurately evaluate the overall behavior of the structure, such as interlaminar stresses, natural frequency, and performance of each layer separately. Considering the thickness of the primary structures, single-layer theories are not a suitable solution for modeling of composite structures. Therefore, the analysis of primary composite structures requires using a layerwise theory. Therefore, in this research, the analysis of sound transmission loss and sound pressure of a doubly-curved shell is studied using layerwise theory. First, the governing equations are derived using Hamilton's principle, and then a computer program is developed using MATLAB software, and the results are verified with available results of researchers. In this study, the sound transmission loss in doubly curved shell is investigated. The results of this research show that the use of doubly-curved structure in low frequencies increases the sound transmission loss. Also, by increasing the radius of curvature, the frequency of curvature occurs in a lower range, but it has no effect on the coincidence frequency. Finally effects of incident angle, radius of curvature and sound pressure are studied.
Keywords
Sound transmission loss, sound pressure, layerwise theory