تحليل سه بعدي انتقال توان صوتي در پوسته هاي استوانه اي جدار ضخيم از جنس كامپوزيت لايه اي

Three-dimensional analysis of sound power transmission through thick laminated composite cylindrical shells

در اين مقاله يك مدل تحليلي براي محاسبه ي انتقال صوت از يك پوسته ي استوانه اي كامپوزيتي ارايه شده است. بدين منظور از يك مدل جديد و دقيق براي حل سه بعدي افت انتقال صوت در پوسته هاي استوانه اي از جنس كامپوزيت لايه اي و بر پايه تئوري الاستيسته خطي استفاده شده است. مدل ارائه شده در مقاله حاضر، يك پوسته ي استوانه اي كامپوزيتي با ضخامت دلخواه و طول بي نهايت و غوطه ور در سيال است كه يك موج صفحه اي مايل به سطح خارجي آن برخورد مي كند. بر اين مبنا با استفاده از روش موسوم به فضاي حالت و به كارگيري مدل لايه اي تقريبي به همراه رويكرد ماتريس انتقال، به تحليل افت انتقال صوت از اين پوسته ها پرداخته شده است. نتايج حاصله با نتايج ساير محققان مقايسه شده و تطابق مناسبي بين نتايج مشاهده مي شود و بر دقت مدل ارايه شده در اين مقاله صحه گذاري مي نمايد. همچنين در انتها پارامترهاي موثر بر افت انتقال صوت نيز بررسي شده است. بررسي ها نشان مي دهند كه پوسته هاي استوانه اي از جنس كامپوزيت لايه اي از مزيت بيشتري نسبت به ديگر مواد برخوردارند، زيرا با تغيير در نحوه آرايش و چيدمان لايه ها و همچنين جنس ماده به كار رفته، مقدار افت انتقال صوت بهبود مي يابد. بنابراين از اين نكته مي توان به افزايش مقدار افت انتقال صوت در پوسته هاي كامپوزيتي بهره گيري نمود.

In this paper, an analytical solution is presented to study acoustic transmission through a laminated composite cylindrical shell. Therefore, a new and exact model is employed to solve the three-dimensional sound transmission loss in a composite cylindrical shell based on three-dimensional linear theory of elasticity. The model presented in this paper is a composite cylindrical shell with arbitrary thickness and infinite length and immersed in a fluid. Also an oblique plane wave impinges on the external sidewall of the shell. The state space method is used to investigate laminate approximated model along with transfer matrix approach to analysis the sound transmission loss though the composite cylindrical shells. The results obtained from presents study have been compared with those of other researchers. This comparison shows an excellent agreement between the results. Finally, the parameters affecting on the sound transmission loss have been studied. The results indicate that the laminated composite cylindrical shells are more advantageous rather than other materials as a result of enhancing the sound transmission loss with change the stacking sequence of laminated composite. This characteristic can be used to increase the amount of sound transmission loss in composite shells.