بررسي اثرات شرايط مرزي مختلف بر رفتار آكوستيكي صفحات ساندويچي دو جداره با لايه متخلخل مياني

Study of the Effects of Various Boundary Conditions on the Acoustical Treatments of Double-Panel Structures Lined with Poroelatic Materials

در اين مقاله تحليل رفتار آكوستيكي صفحات ساندويچي دوجداره با لايه متخلخل مياني به منظور بررسي اثرات استفاده از شرايط مرزي مختلف بر روي لايه متخلخل و نيز شناسايي پارامترهاي موثر بر روي افت انتقال صوت اين سازه‌ها و ميزان تاثير هر يك در شرايط مرزي مختلف به روش تحليلي مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا بر اساس تيوري بايوت و با در نظر گرفتن اتصال لزجت و اينرسي در نوشتن معادلات ديناميك انتقال تنش و نيز اتصال گرمايي و الاستيك در نوشتن معادلات تنش-كرنش مواد متخلخل، معادلات حاكم بر انتشار موج به‌دست مي‌آيند. سپس با اعمال شرايط مرزي مختلف و با استفاده از حل همزمان اين معادلات و با نوشتن كد مربوطه در MATLAB، ضريب افت انتقال صوت (TL) سازه به روش تحليلي محاسبه مي‌شود. نتايج حل تحليلي با نتايج حل تحليل انرژي آماري (SEA) و داده‌هاي آزمايشگاهي موجود در اين زمينه مقايسه شده و پس از اطمينان از صحت آنها، به شناسايي و بررسي ساير پارامترهاي موثر بر روي افت انتقال صوت اين سازه‌ها و ميزان تاثير هر يك در شرايط مرزي مختلف پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهند نحوه اتصال لايه متخلخل به صفحه دوجداره و نوع شرايط مرزي آن نقش مهمي در چگونگي افت انتقال صوت و پارامترهاي موثر بر آن خواهند داشت.

In this paper, the acoustical treatment of double-panel structures lined with poroelatic materials is predicted using analytical method in order to study the effective usage of the various boundary conditions of porous layer and to identify the effective parameters on the transmission loss of the multilayer systems. Therefore, inertia and viscous coupling along with thermal and elastic coupling should be considered in transfer stress dynamic and stress-strain relationships for an elastic porous material based on Biot theory. Then, the governing equations of the wave propagation in an elastic porous material are briefly considered and the general forms for the stresses and displacements within the porous material are given. Applying various boundary conditions and solving these equations with Matlab code simultaneously, the transmission loss of these structures is calculated. The results from the analytical method are compared with the SEA madel and the experimental data with excellent agreement is observed. Finally, the influence of effective parameters of this structure with various boundary conditions on the transmission loss of the multilayer systems is studied. The results have been shown that the transmission loss of double-panel structures lined with a layer of porous material can depend critically on the method of mounting the porous layer to the facing panel.