افت انتقال صوت پوسته‌های مخروطی ناقص با مواد متخلخل

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران

2 خواجه نصیر*مهندسی مکانیک

doi
10.22060/mej.2019.16179.6301
چکیده

یک مدل تئوری به منظور مطالعه افت انتقال صوت در یک پوسته مخروطی ناقص با لایه متخلخل معرفی می‌شود. پوسته مخروطی همسانگرد و جدار نازک است و به وسیله یک موج صوتی صفحه‌ای که به‌صورت مایل به سطح بیرونی آن برخورد می‌کند، تحریک می‌شود. از تئوری لاو جهت پیاده‌سازی معادله‌های حرکت پوسته مخروطی استفاده می‌شود، و با استفاده از یک روش حل همگرا بر پایه سری‌های توانی، پاسخ دینامیکی پوسته به‌صورت دقیق محاسبه می‌گردد. همچنین جهت مدل‌سازی انتشار موج در ماده متخلخل، از روش سیال معادل بر پایه تئوری بایو بهره گرفته می‌شود. در ابتدا، نتایج مدل حاضر با نتایج مطالعه‌های گذشته اعتبارسنجی می‌گردد. سپس، اثرات چندین پارامتر مهم طراحی همچون شرایط مرزی مختلف در دو سر پوسته مخروطی، زاویه رأس مخروط، زاویه موج صوتی برخوردی و جنس پوسته بر ویژگی‌های افت انتقال صوت این نوع سازه بررسی می‌گردد. نشان داده می‌شود مدل حاضر می‌تواند به عنوان یک ابزار موثر در مرحله طراحی صوتی پوسته‌های مخروطی ناقص به‌کار گرفته شود. به علاوه، افت انتقال صوت در حضور لایه‌ای از ماده متخلخل که در دو ساختار متفاوت به جداره پوسته متصل شده است، محاسبه می‌گردد. نتایج به‌طور کلی عملکرد مطلوب لایه متخلخل را در زمینه عایق‌بندی صوتی سازه نشان می‌دهد.