4800

4800

تحليل رفتار ارتعاشات آكوستيك پوسته هاي استوانه اي شكل

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

پاييز 1383

1383

دكتر كامران دانشجو

06

نيروهاي حاصل از ارتعاشات آكوستيك با دامنه‌هاي زياد در خلال پرتاب، علت بروز %40 شكست در ماموريت فضاپيماهاي امروزي است. پيش‌بيني بارهاي آكوستيكي براي فراهم ساختن اطلاعات ورودي جهت تعيين بارهاي ارتعاشي در داخل سازه و همچنين براي انجام تستهاي ارتعاشي و ملزومات طراحي ديناميكي مهم مي‌باشند. بنابراين دو روش تخمين بر اساس تحليل داده‌هاي آزمايشگاهي تشريح مي‌گردد. متعاقباً با استفاده از يك كد عددي فشار صوتي وارد بر سازه بدست مي‌آيد. سپس پارامترهاي تأثيرگذار بر نيروهاي آكوستيكي بررسي مي‌شود . از روشهاي متداولِ كاهش نويز، كنترل نويز در مسير انتقال آن مي‌باشد. بنابراين افت انتقال صوت يك پوسته استوانه‌اي با فرض طول بي‌نهايت كه در معرض امواج صفحه‌اي هارمونيك واقع شده، مورد تحليل و بررسي قرار مي‌گيرد؛ بدين منظور يك روش دقيق در قالب سريها و با استفاده از معادلات ارتعاشات كلاسيك پوسته بدون صرفنظر كردن از جهات حركت پوسته ارائه شده است. فرآيند حل اين معادلات به همراه معادلات شرايط مرزي اويلر تشريح گشته، سپس نحوه محاسبه پارامتر افت انتقال صوت بر اساس يك الگوريتم همگرايي ارائه مي‌گردد. نتايج حاضر با نتايج بدست‌آمده از روش امپدانس مودال توسط "كوال" مقايسه گرديده است ،كه حاكي از تطابق روشها مي‌باشد. با استفاده از جداول و نمودارهاي مناسب اثر پارامترهاي مختلف مانند شعاع انحنا، ضخامت، زاويه برخورد موج و محيط آكوستيكي بر افت انتقال صوت مورد توجه واقع شده است. در ادامه از معادلات ارتعاشي يك پوسته اورتوتروپيك به منظور بررسي ضرايب اورتوتروپي و جهت الياف در انتقال صوت استفاده گرديده است. با توجه به تمايل صنايع مختلف در جهت بدست‌آوردن قوانين طراحي پوسته‌هاي دوجداره، با استفاده از دو دسته معادلات ارتعاشي و سه دسته معادلات آكوستيك، به بررسي افت انتقال صوت اينگونه سازه‌ها تحت اثر جريان سيال با سرعت ثابت پرداخته شده است. پارامترهاي موثر نظير شرايط مختلف سيال، ضخامت لايه مياني دو جداره، پارامترهاي هندسي پوسته و مواد مختلف بر افت انتقال صوت مورد بررسي واقع مي‌شود. با توجه به اين موضوع كه استفاده از سازه‌هاي استوانه‌اي با لايه‌هاي ميراگر براي كنترل نويز سازه بسيار متداول است، تحليل افت انتقال صوت يك سازه استوانه‌اي با مكانيزم لايه آزاد مورد ارزيابي واقع مي‌شود. نتايج به بررسي پارامترهاي مختلف نظير سختي، ضريب ميرايي، ضخامت ماده ويسكوالاستيك، همچنين خواص متغير اين مواد در حوزه فركانس و بالاخره چيدمان وضعيت پليمر معطوف است. همچنين از آنجا كه ممكن است سازه‌هاي استوانه‌اي در معرض پيش‌تنشهاي استاتيكي واقع گردند، نهايتا" به بررسي افت انتقال صوت اين سازه‌ها تحت اثر بارگذاري محوري و محيطي پرداخته شده است.