Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений без увеличения их массы

• Автор: Монич, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 241 с. : ил

1.1. Прохождение звука через однослойные ограждающие конструкции

1.2. Прохождение звука через ограждения с учетом конечности

их размеров

1.3. Регулирование изгибной жесткостью как способ повышения

звукоизоляции ограждающих конструкции

Глава 2. Теория и расчет звукоизоляции ограждающих конструкций

конечных размеров с измененной изгибной жесткостью

2.1. Форма звукового давления в плоскости ограждения

2.2. Образование форм собственных колебаний ограждения

2.3. Самосогласование волновых полей

2.4. Резонансное прохождение звука через ограждение

2.5. Излучение звука ограждением в режиме собственных колебаний
2.6. Коэффициент резонансного прохождения звука
2.7. Поле инерционных волн в ограждении
2.8. Инерционное прохождение звука через ограждение
2.9. Излучение звука ограждением в режиме инерционных колебаний
2 Коэффициент инерционного прохождения звука
2 Звукоизоляция ограждений конечных размеров с учетом двойственной природы прохождения звука
. Область простых пространственных резонансов
. Область неполных пространственных резонансов
. Область полных пространственных резонансов
2 Предельная звукоизоляция ограждения конечных размеров
Выводы
Глава 3. Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций без
увеличения массы
3.1. Резервы повышения звукоизоляции ограждений конечных размеров
3.2. Способы повышения звукоизоляции ограждающих конструкций без увеличения их массы
3.2.1. Снижение инерционного прохождения звука
3.2.2. Снижение резонансного прохождения звука
3.3. Оптимальные параметры звукоизолирующего
ограждения с ослабленным поперечным сечением
3.4. Звукоизоляция ограждающих конструкций с ослабленным поперечным сечением
3.4.1. Облегченные ограждения
3.4.2. Ограждения со средней поверхностной плотностью
3.4.3. Массивные ограждения
3.5. Звукоизоляция ограждающих конструкций с учетом
9 изменения напряженнодеформированного состояния
3.5.1. Влияние упругих характеристик материала на звукоизоляцию ограждения
3.5.2. Влияние действующей нагрузки на спектр частот собственных колебаний ограждения
3.6. Разработка технологии повышения звукоизоляции ограждающих конструкций
3.7. Инженерный метод расчета звукоизоляции ограждающих конструкций с ослабленным поперечным сечением
3.7.1. Алгоритм расчета звукоизоляции ограждений с
ослабленным поперечным сечением
3.7.2. Расчет звукоизоляции ограждений с ослабленным
поперечным сечением на ЭВМ
Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования звукоизоляции
ограждающих конструкций с ослабленным поперечным сечением
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований, приборы и оборудование
4.2. О надежности и точности измерений звукоизоляции
ограждений
4.3. Экспериментальные исследования звукоизоляции ограждений с ослабленным поперечным сечением
4.3.1. Облегченные ограждения
4.3.2. Ограждения со средней поверхностной плотностью
4.3.3. Массивные ограждения
4.4. Разработка эффективных звукоизолирующих ограждений с ослабленным поперечным сечением
4.4.1. Облегченные ограждения
ф 4.4.2. Ограждения со средней поверхностной плотностью
4.4.3. Массивные ограждения
4.5. Экспериментальные исследования звукоизоляции ограждений, находящихся в напряженнодеформированном состоянии
4.5.1. Описание экспериментальной установки
4.5.2. Звукоизоляция ограждения при его упругопластическом деформировании растяжением
4.5.3. Звукоизоляция ограждения при его
пластическом деформировании сжатием
Выводы
Основные результаты и выводы Библиографический список
Приложение 1. Программа на языке Турбо Бейсик для расчета звукоизоляции ограждающих конструкций с ОПС на персональной ЭВМ Приложение 2. Пример расчета звукоизоляции ограждения с ослабленным поперечным сечением Приложение 3. Официальные документы о внедрении полученных результатов диссертации Приложение 4. Иллюстрации к проведенным экспериментальным исследованиям
ВВЕДЕНИЕ


Теоретические выводы и инженерный метод расчета звукоизоляции реальных ограждений подтверждены многочисленными экспериментальные данными 3, 4 г 7. Проф. В.А. Тишков провел исследования звукоизоляции и разработал инженерный метод расчета ограждающих конструкций при наклонном падении звука при различных углах падения звука . Другими исследователями теоретически и экспериментально изучена звукоизоляция облегченных вибродемпфированных ограждений , двойных ограждений с воздушным промежутком , трехслойных ограждений типа сэндвич с мягким и жестким средним слоем, пространственных конструкций , неразрезных конструкций и др. По результатам проведенного обзора можно видеть, что теория самосогласования волновых полей, разработанная школой проф. М.С. Седова, наиболее подробно описывает механизм прохождения звука через ограждающие конструкции конечных размеров, по сравнению с другими теориями. Вопросы повышения звукоизоляции реальных ограждающих конструкций зданий и сооружений всегда интересовали исследователей. С практической точки зрения наиболее интересным и экономически целесообразным является способ, который позволяет улучшить звукоизолирующие свойства ограждения без значительного увеличения поверхностной массы. Для реальной ограждающей конструкции с заданной поверхностной массой и фиксированными размерами этого можно достигнуть путем расчетного изменения ее изгибной жесткости. Изменение изгибной жесткости ограждающей конструкции без увеличения массы можно достичь путем ослабления поперечного сечения. Это достигается путем нанесения на поверхность панели пропилов с определенным шагом на определенную глубину. Эффект изменения звукоизоляции при этом впервые был отмечен Л. Кремером и А. Айзенбергом для листов фанеры и затем изучался многими учеными. Ю.М. Ильяшук провел измерения звукоизоляции деревянного дощатого щита толщиной мм . Автор отмечает, что изменение изгибной жесткости панели позволило повысить ее звукоизоляцию как на средних, так и на низких частотах. Причем отмечается, что природа этого явления еще не изучена. Л.Н. Клячко и В. И. Заборовым проведены исследования звукоизоляции ограждений с измененной изгибной жесткостью на примере фанерных плит толщиной мм и деревянных плит различной толщины , . Отмеченное при этом повышение звукоизоляции объясняется смещением граничной частоты волнового совпадения на более высокие частоты. И.И. Боголепов пришел к выводу, что звукоизоляция однослойных пластин определяется соотношением ее толщины, поверхностной массы, изгибной жесткости и коэффициента потерь. Влияние изгибной жесткости на звукоизоляцию исследовано на панелях из оргстекла толщиной 0 мм 9, . Из проведенного анализа можно видеть, что перечисленные исследования не дают полного представления о степени влияния изгибной жесткости ограждающей конструкции на ее звукоизолирующие свойства. Большинство выводов сделано на основании экспериментальных данных, которые носят количественный, а не качественный характер. Остаются невыясненными причины повышения звукоизоляции на средних и низких частотах кроме как за счет смещения частоты волнового совпадения. Также не объяснено влияние изгибной жесткости ограждений на их звукоизоляцию в различных частотных диапазонах. Подробные исследования влияния изгибной жесткости ограждающих конструкций на их звукоизоляцию были проведены проф. В.Н. Бобылевым 3, 8. Экспериментальные измерения звукоизоляции ограждений с ослабленным сечением из фанеры, оргстекла и древесностружечных плит ДСП проведены в лаборатории акустики ННГАСУ. Было установлено, что повышение звукоизоляции ограждений с уменьшенной жесткостью происходит за счет уплотнения спектра частот собственных колебаний и снижения коэффициента звукоизлучения при этом. Полученные экспериментальные значения звукоизоляции имеют хорошую сходимость с теоретическими данными. В предыдущем параграфе было показано, что теория самосогласования волновых полей позволяет установить предельные значения звукоизоляции реальных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Однако, еще недостаточно изучен вопрос о способах достижения этих предельных значений.