كنترل غيرفعال امواج آكوستيكي گذرنده از يك پوسته دو انحنايي به كمك مواد پيزوالكتريك

Passive control of acoustic wave transmitted through a doubly curved shell by piezoelectric material

در كار حاضر كنترل صوت گذرنده از يك پوسته دوانحنايي لايه‌اي با استفاده از مدار شنت سلفي-مقاومتي مطالعه مي شود. از اين رو ابتدا معادلات ارتعاشي يك پوسته دوانحنايي به همراه چندلايه پيزوالكتريك با استفاده از اصل هميلتون استخراج و با نتايج ساير محققان اعتبارسنجي مي شود. در ادامه با اضافه نمودن يك مدار شنت موازي با يك صفحه پيزوالكتريك، تأثير روش شنت رزونانسي جهت كنترل غيرفعال افت اتقال صوت گذرنده از اين پوسته ها تحليل مي شود. با اضافه كردن مدار شنت به مجموعه مشخص مي گردد، در فركانس تشديد تنظيم شده اين روش مي تواند تا حدود مطلوبي دامنه صوت گذرنده از پوسته هاي دوانحنايي را در اين فركانس كاهش دهد. در انتها با به كارگيري سه مدار شنت كه هر يك به صورت موازي با يك لايه پيزوالكتريك قرار گرفته مي شود، كنترل غيرفعال افت انتقال صوت در پوسته هاي دوانحنايي مورد بررسي قرار مي گيرد. در اين بررسي مشخص مي گردد، استفاده از چند مدار شنت به صورت همزمان مي تواند افت اتقال صوت سازه را در فركانس تشديد به صورت قابل ملاحظه اي بهبود بخشد. در انتها با بكارگيري الگوريتم ژنتيك، جهت بهينه سازي پارامترهاي مدار شنت، كارايي اين مدار افزايش داده مي شود. نتايج بهبود عملكرد مدارهاي بهينه شده بر روي كاهش انتقال صوت گذرنده از پوسته دو انحنايي در فركانس تشديد تا حدود 80 دسي بل نشان مي دهد.

In this work, transmitted sound power control through a doubly curved laminated shell by the aid of RL-shunt is investigated. Therefore, vibration equations of a doubly curved shell with piezoelectric layers are firstly derived utilizing Hamilton’s principle. Then, the obtained equations are verified considering the results reported by other researchers. In addition, by applying a shunt circuit, which is parallel to the piezoelectric layer, the effect of resonant shunt method in passive control of the sound transmission loss of the shell is explored. It is indicated that with applying the shunt circuit, and then tuning the circuit with the resonance frequency, the amplitude of sound transmission loss has been significantly reduced. In next step, by applying three shunt circuits, parallel with one piezoelectric layer, it is found that passive control of this doubly curved structure can decrease the sound transmitted in resonant frequency. Finally, performance of these circuits is improved by using genetic algorithm to optimize RL-shunt circuit parameters. As a prominent result, it is shown that this method has an excellent effect on improvement of sound transmission loss up to 80dB.