Разработка звукоподавляющих облегченных структурированных панелей с заданными акустическими характеристиками

• Автор: Мурзинов, Павел Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 241 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ЗВУКОЗАЩИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛОВ1 С П031II ЩИ ЭФФЕКТИВ1ЮСТ
ЗВУКОПОДАВЛЕНИЯ:
1.1. Классификация методов и средств защиты от шума
1.2. Обзор современных звукоизолирующих материалов; в| звукозащитных конструкциях
1.3. Обзор современных звукопоглощающих материалов; как наполнителей звукозащитных конструкций
1.4. Анализ звукозащитных конструкций с позиции эффективности звукоподавления
1.5. Обзор методов расчёта акустических характеристик звукозащитных панелей
1.6. Цель и задачи исследования
2. ОБОСНОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА И КОНСТРУКЦИИ ЗВУКОПОДАВЛЯЮЩИХ ОБЛЕГЧЕННЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПАНЕЛЕЙ
2.1. Теоретическое обоснование свойств материала для. изготовления звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
2.2. Конструктивное и экспериментальное обоснование схемы конфигурации звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
2.3. Экспериментальное обоснование эффективности звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
2.4. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЛ НОВЫХ.Г1Р01ЩССОВ ВЗВУКОПОДАВЛЯЮЩИХ ОБЛЕГЧЕННЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПАНЕЛЯХ
3.1. Математическая модель волновых процессов в звукоподавляющих облегченных структурированных панелях
3.2. Звукоизоляция: звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
3.3. Коэффициент звукопоглощения звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
3.4. Способ определения среднего значения коэффициента звукопоглощения звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
3.5. Выводы

4. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Измерение звукоизоляции звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
4.2. Измерение коэффициента звукопоглощения звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
4.3. Методика обработки экспериментальных данных
5. МЕТОД РАСЧЕТА АКУСТИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗВУКОПОДАВЛЯЮЩИХ ОБЛЕГЧЕННЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПАНЕЛЕЙ
5.1. Цель и задачи метода
5.2. Выбор рациональной схемы конструкции и исходных данных для расчета акустических характеристик звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
5.3. Алгоритм определения акустических характеристик звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
5.4. Пример расчета акустических характеристик звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблицы экспериментальных данных акустических характеристик звукоподавляющих облегченных структурированных панелей
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Материалы о внедрении результатов научного
исследования и другие документы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Современное общество, окружающая среда, техносфера в процессе своего функционирования создают звуки, среди- которых доминируют неприятные для-, человека - это шум. Шум - один из наиболее распространенных вредных факторов окружающей среды, наносящий, вред здоровью человека. Вследствие увеличения мощности и числа транспортных и транспортно-технологических потоков, а так же летательных средств, инженерного оборудования на производстве, санитарно-технического и другого оборудования зданий и сооружений суммарная звуковая мощность источников шума непрерывно повышается. Поэтому защита от шума в настоящее время является актуальной проблемой. Для решения этой проблемы применяют различные методы и звукозащитные конструкции, обладающие звукоизоляционными и звукопоглощающими свойствами. Для современных технических устройств, как источников шума, существует необходимость уменьшения массы ограждающих звукозащитных конструкций. Однако уменьшение массы современных звукозащитных ограждений не всегда способствует сохранению их звукозащитной эффективности.
Одним из направлений повышения эффективности звукозащитных конструкций является разработка панелей, обладающих минимальным весом и максимальными акустическими характеристиками. Звукозащитные панели изготавливают из различных материалов, среди которых значительную часть составляют листовые материалы. Для обеспечения максимального эффекта звукозащитных панелей эти материалы должны обладать способностью к максимальному демпфированию воздухом, т.е. обладать свойством звукоподавления. Сочетание физических параметров листового материала должно быть таким, чтобы окружающая воздушная среда обеспечивала максимальное демпфирование колебаний листовых материалов. Как указывает акустик-практик Р. Тейлор, рабочая характеристика панельного или мембранного поглотителя очень сходна с характеристикой резонатора Гельмгольца. Такой поглотитель можно изготовить из любого мате-
2+—у + —^ + кр-0, (1.5-2)

17.7, 24.1]
^1р + ^р + ^1р
дх2 ду2 &
где р = р0 соы(аД + а) - звуковое давление; со - угловая скорость; р0, е — соответственно амплитуда и начальная фаза колебаний; к - волновое число; х, у, г — координаты прямоугольной системы координат.
Плоская гармоническая волна [15.3], бегущая в положительном направлении оси X, в комплексной форме имеет вид
р-р0 ехр[/(ш/ - кх + £■)]. (1-5-3)
Для описания гармонических процессов в комплексной форме в акустике широко используется понятие импеданса. Он определяется отношением комплексного давления р к комплексной скорости >9 [3.3]
(1.5-4)
Интенсивность звука в определённой точке среды можно вычислить через импеданс 2 в той же точке по формуле [3.3, 12.2, 18.6]
/ = Ке(2)^. (1.5-5).
В справочнике [10.2] и других работах [18.1, 18.2, 18.4, 19.1, 22.1, 35.1] рассматриваются некоторые подходы к определению коэффициента поглощения звуковой энергии при достаточно большой толщине поглощающего материала или поглощающей конструкции. При этом количество поглощенной энергии определяют по энергии отраженной от материала, т.е. коэффициент звукопоглощения пишут в виде

а = 1 - аои. или <2 = 1- ^~ , (1.5-6)
р1с1 +
где ао1г — коэффициент отражения звуковой волны; р/ — плотность поглощающего материала; с/ - скорость звука в материале; 413 - удельное акустическое сопротивление воздуха.
Формула (1.5-6) для звукопоглощающих материалов и конструкций не-