27022

تحليل افت انتقال صوت بر روي پوسته‌ي استوانه‌اي تقويت‌شده با فرامواد در معرض اثر سيال خارجي

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

1399

1401/06/14

دكتر روح الله طالبي توتي

دكتر روح الله طالبي توتي

مهندسي مكانيك

هدف اصلي در اين پايان نامه، تحليل افت انتقال صوت بر روي پوسته‌ي استوانه‌اي با لايه‌ي تقويت‌كننده‌ي لانه‌زنبوري آگزتيك سه‌بعدي در حضور جريان خارجي است. در ابتدا با بهره‌گيري از تئوري الاسيتيسيته سه‌بعدي و به كمك روش بردار حالت، مدل‌سازي پوسته‌ي استوانه‌اي انجام شده است. سپس با استفاده از ماتريس انتقال محلي براي زير‌لايه‌ها و ماتريس انتقال عمومي براي لايه‌ها، رابطه‌ي بين تمامي لايه‌هاي تشكيل‌شده در روش بردار حالت شكل گرفته است. در ادامه تمام روابط ساختاري تقويت‌كننده‌ي لانه‌زنبوري آگزتيك سه‌بعدي شامل مدول يانگ، مدول برشي و ضريب پواسون، در تمامي جهت‌ها به‌دست آمده است. سپس با اعمال شرايط مرزي، مجهولات را محاسبه و در نهايت رابطه‌اي براي محاسبه‌ي افت انتقال صوت در سازه ارائه شده است. معادلات به‌دست آمده به صورت حل عددي به كمك نرم‌افزار متلب شبيه‌سازي شده است. بعد از آن اعتبارسنجي نتايج حاصل از روش ذكر شده در مقايسه با كار‌هاي ساير محققين، مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين تأثير پارامتر‌هاي مختلف بر روي افت انتقال صوت پوسته‌ي استوانه‌اي تقويت‌شده با فراماده‌ي سه‌بعدي، مشخص شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان داده‌اند كه با بهره‌گيري از اين نوع تقويت‌كننده نسبت به استفاده از ماده‌اي با جرم يكسان، افت انتقال صوت در فركانس‌هاي بالاتر از فركانس رينگ (محدوده‌ي كنترلي جرم) به‌طور ميانگين بيست و هفت دسيبل افزايش يافته است. علاوه بر آن، نتايج افت انتقال صوت براي مقادير مختلف ضخامت، شعاع انحناء، زاويه‌ي موج برخوردي و عدد ماخ حاصل شده است كه افزايش عدد ماخ باعث افزايش فركانس انطباقي و افزايش افت انتقال مي‌گردد كه مي‌توان به وضوح تأثير سرعت جريان خارجي بر افت انتقال صوت را مشاهده كرد.

1401/07/01

Investigation of sound transmission loss on cylindrical shell reinforced with metamaterials in the presence of external flow

9/5/2023 12:00:00 AM

The main purpose in this thesis is to analyze the sound transmission loss on a cylindrical shell with a three-dimensional auxetic honeycomb reinforcing layer in the presence of external flow. At first by using the three-dimensional elasticity theory and the state vector method, the cylindrical shell will be model. Then by using the local transfer matrix for the sub-layers and the global transfer matrix for the layers, the relationship between the layers in the state vector method will be forme. In the following, all the structural relationships of the three-dimensional auxetic honeycomb reinforcement, including Young's modulus, shear modulus, and Poisson's ratio will be obtaine in all directions. Then by applying the boundary conditions, the unknowns will be calculate and finally a relationship will be presented to calculate the sound transmission loss in the structure. After that, the validation of the results of mentioned method will be examine in comparison with the works of other researchers. Also the effect of different parameters on the sound transmission loss of a cylindrical shell reinforced with three-dimensional metamaterial will be determine. The results show that by using this type of stiffener compared to using a material with the same mass, the sound transmission loss at frequencies higher than the ring frequency (mass control region) will be increases significantly. In addition, the results of sound transmission loss have been obtained for different values of thickness, radius of curvature, incident wave angle and Mach number. Increasing in Mach number causes increasing in the coincidence frequency and increasing in the sound transmission loss which can clearly show the effect of the external flow speed on the sound transmission loss.

افت انتقال صوت , پوسته‌ي استوانه‌اي , تقويت‌كننده‌ي لانه‌زنبوري آگزتيك سه‌بعدي , جريان خارجي , تئوري الاسيتيسيته سه‌بعدي

sound transmission loss , Cylindrical shell , three-dimensional auxetic honeycomb reinforcing layer , external flow , three-dimensional elasticity theory

Mojtaba Sayad Ghanbari Nezhad

Dr. Roohollah Talebitooti