بررسي اثر جاذب هاي صوتي در رفتار آكوستيكي پوسته‌هاي استوانه‌اي دو جداره

Studying the effect of sound absorber materials in acoustical behavior of double-wall cylindrical shell

در اين مقاله انتقال صوت در پوسته هاي استوانه اي دو جداره مورد بررسي قرار مي گيرد. براي بررسي رفتار آكوستيكي پوسته هاي دو جداره از روش كاملاً تحليلي استفاده شده است كه جزييات آن به طور كامل مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. معادلات حركت پوسته استوانه اي و محيط آكوستيكي براساس تيوري دانل و با فرض آن‌كه پوسته داراي طول بي نهايت مي باشد و در معرض يك موج صوتي برخوردي قرار دارد، به‌دست آمده است. سپس محاسبات مربوط به ميزان افت صدا در پوسته هاي استوانه اي دو جداره انجام شده و با نتايج ارايه شده براساس تيوري لاو مقايسه شده است. مقايسه صورت گرفته نشان داد كه معادلات استخراج شده در اين مقاله طبق تيوري دانل تمامي فركانس هايي كه در آن ها ميزان افت انتقال صوت كاهش شديدي پيدا مي كند را به خوبي تشخيص داده است، حال آن كه تيوري لاو نتوانسته است خواص مربوط به انتقال صوت در پوسته استوانه اي را به‌ويژه در نواحي كنترل جرم و كنترل تشديد به درستي پيش بيني كند. پس از آن چند نوع جاذب صوتي مختلف و چند گاز متداول براي استفاده در ناحيه بين پوسته داخلي و خارجي پيشنهاد شده است و اثر هر يك در كاهش انتقال صوت به داخل پوسته استوانه اي دو جداره مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه مي توان با هزينه كم و استفاده از مواد جاذب، ميزان صوت منتقل شده به داخل پوسته استوانه اي را به شدت كاهش داد.

Sound transmission through a double – wall circular cylindrical shell is investigated. In order to study the acoustic behavior of these kinds of thin circular cylindrical shells, an exact analytical approach is discussed in detail. Using an infinitely long thin walled circular cylindrical shell subjected to a plane wave incidence, the structure – acoustic equations based on the Donnell’s thin shell theory are obtained and transmission losses calculated by this approach are compared to the transmission losses obtained according to the Love’s theory. The comparison shows that the Donnell theory distinguishes all the frequencies in which sound is transmitted inside the shell easily and it predicts the sound transmission characteristics of a thin circular cylindrical shell better than the Love’s theory, especially in resonance – controlled and mass – controlled regions. Then the effects of different sound absorber materials and various gases are studied in order to fill the cylindrical shell’s gap with a material except air. The results show that high sound transmission loss and better trend can be achieved by using these sound absorber materials in double-wall circular cylindrical shells.