21793

21793

مدل‌سازي آكوستيكي و تحليل كارايي فوم‌هاي متخلخل دركاهش نويز واگن‌هاي مسافري

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

1398

1398/7/17

دكتر داود يونسيان

راه آهن

در پايان نامه حاضر ، ابتدا به معرفي مواد متخلل پرداخته شده و خواص مكانيكي و آكوستيكي اين مواد مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در ادامه به معرفي تئوري¬هاي حاكم بر انتشار صوت در اين مواد پرداخته خواهد شد كه اين تئوري¬ها به دو بخش تئوري¬هاي انتشار صوت با فرض مواد متخلخل صلب و تئوري¬هاي انتشار صوت با فرض مواد متخلخل الاستيك دسته بندي مي‌شوند، روش‌هاي مدل¬سازي اجزا محدود رفتار فوم¬هاي متخلخل نيز در ادامه بيان مي¬شود و سپس با معرفي منابع توليد نويز و صدا در قطار و براساس جامع ترين تئوري(بايوت-آلارد) به روش المان محدود، يك نمونه فوم متخلخل استفاده شده در صنعت ريلي مدل-سازي شده و نتايج حاصل از روش المان محدود با نتـايج موجود در مراجع معتبر مورد مقايسه قرار خواهد گرفت. حساسيت رفتار آكوستيكي فوم¬ها نسبت به تغيير خواص مكانيكي مورد تحليل قرارگرفته و پس از مدل¬سازي و تحليل يك نمونه فوم چند لايه، با استفاده از الگوريتم¬هاي بهينه سازي، بهترين حالت ممكن براي جذب بيشتر نويز توليد شده در واگن‌هاي مسافري ارائه مي¬گردد. بطور كلي بـراي پـيش بينـي نـويز و ارتعاشـات خودروهاي سواري، هواپيماها، قطارها و ... كه داراي سازه‌‌اي با ساختار پيچيده مي باشند، در تمام محدوده فركانسي قابل شنيدني، روش ساده اي وجود ندارد. از طرفي استفاده مواد متخلخل عايق صوت در زمينه‌هاي مختلف (از كاربردهـاي سـاختماني و صنعتي گرفته تا وسايل نقليه مثل خودرو و هواپيما) نقش بسيار مهمي در كاهش نويز محـيط ايفـا مي كند و استفاده از اين مواد به عنوان روش‌هاي كنترل غير فعـال نـويز، به عنوان روشي آسان، ارزان، با كارايي بالا و سادگي در اجرا نسبت به روش‌هاي كنترل فعال نويز كاربرد وسيع‌تري پيدا كرده است. ، لذا مسأله تحليل رفتار آكوستيكي مواد متخلخل در دو دهه اخير همواره مورد توجه مهندسين بوده است. واژه‌هاي كليدي: آكوستيك- مواد متخلخل-كنترل صوت- تئوري بايوت- المان محدود- بهينه¬سازي

1398/11/14

Acoustic Modeling and Performance Analysis of Porous Media in Noise Reduction of Passenger Wagons

10/9/2019 12:00:00 AM

in this thesis, "Acoustic Modeling and Performance Analysis of Porous Media in Noise Reduction of Passenger Wagons" is provided. first, Porous media and its acoustical and physical characteristics are introduced. then theories of Sound propagation in these materials are expressed. theories divide into two parts: the theory of sound propagation in rigid and the theory of sound propagation in elastic porous materials. Finite Element Modeling (FEM) Methods and the noise sources of trains are described, then a sample porous Foam that is using in wagons and also a multilayer one, are modeled in COMSOL. the modeling uses the Biot-Allard as the comprehensive method. next, the results of the modeling are compared with the existing results in the references. Acoustic behaviors of these foams are investigated with changes in physical characteristics. as a result, effective variables are identified for the next step that is optimization. Nelder-Mead algorithm for optimization in critical frequencies is used, so the best combination of multilayer porous foam for noise reduction is introduced. Keywords: Acoustics, Porous Media, Noise reduction, Biot-Allard theory, FEM, Optimization