بهینه‌سازی عملکرد آکوستیکی در ورق‌های ساندویچی با هسته لانه زنبوری

نویسندگان

1 دانشگاه فرماندهی و ستاد

doi
چکیده

به‌منظور مقابله با مشکلات آلودگی صوتی، طراحی سیستم‌ها و سازه‌هایی که بتوانند کنترل هدفمندی بر روی انتشار امواج صوتی داشته باشند، از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش‌های رایج و پرکاربرد در کنترل آلودگی صوتی استفاده از ورق‌های ساندویچی به‌عنوان عایق آکوستیکی است. ویژگی بارز این نوع ورق‌ها قابلیت تغییرپذیری بالای هسته آنها است به نحوی که با تغییر جنس و چیدمان هسته، خواص صوتی و مکانیکی ورق تغییر می‌کند. در سال‌های اخیر از ساختارهای لانه زنبوری به‌عنوان هسته ورق‌های ساندویچی استفاده شده است. هسته‌های لانه زنبوری به‌علت ویژگی وزن کم و سختی بالا، گزینه مناسبی برای طراحی عایق‌های صوتی محسوب می‌شوند. ویژگی‌های متنوع و مشخصه‌های مختلف ساختار لانه زنبوری از جمله هندسه سلولی، جنس سازه به‌کار رفته و نوع چیدمان و نحوه جهت‌گیری سلول‌ها در کنار یکدیگر، این موضوع را نشان می‌دهد که ساختار بهینه‌ای طراحی شود تا رفتار آکوستیکی مناسب‌تری از این ساختار به‌دست آید. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک به‌منظور بهبود عملکرد آکوستیکی ساختار ورق ساندویچی با هسته لانه زنبوری استفاده شده است. این بهینه‌سازی برای دو نوع جهت‌گیری معمول سلول‌های لانه زنبوری و با درنظر گرفتن اینکه ورق تحت بارگذاری درون صفحه‌ای قرار دارد، انجام شده است. عمل بهینه‌سازی بر روی متغیرهای هندسی سلول لانه زنبوری برای تعدادی از مواد با خواص فیزیکی و مکانیکی مختلف، صورت پذیرفته است و هدف، کاهش عبور صوت از این ورق در محدوده فرکانسی پایین بوده است. به این دلیل، بیشینه کردن ضریب افت انتقال صدا مورد توجه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد موادی که جرم بالا و سختی نسبتا کمتری دارند عایق صوتی مناسب‌تری محسوب می‌شوند.