Micro-structural based acoustic modelling of anisotropic open cell materials
Tid: Fr 2022-09-30 kl 10.00
Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm
Språk: Engelska
Ämnesområde: Farkostteknik
Respondent: Eva Lundberg , Teknisk mekanik, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design, AB Volvo, Volvo Construction Equipment
Opponent: Professor Elke Deckers, KU Leuven, Department of Mechnical Engineering
Handledare: Peter Göransson, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design, Strömningsmekanik och Teknisk Akustik
QC 220905
Abstract
En metod för beräkning av de akustiska egenskaperna hos skummaterialmed öppna celler diskuteras. Baserat på en känd mikrogeometri and de ingående materialen kan de relevanta akustiska egenskaperna beräknas. Metoden bygger på arbeten för dynamiskt flödesmotstånd och beräkning avelastiska egenskaper som publicerats tidigare. De egenskaperna ¨ar inkluderade i en fullt anisotrop formulering för lösning av en state space TransferMatrix Method (TMM) beräkning, där endast geometri och material krävs som indata. Från TMM-beräkningen kan ljudabsorption och ljudtransmission i konstruktioner med flera skikt uppskattas. Möjligheten att göra optimering av ljudabsorption av flera kombinerade skikt med olika grader avanisotropi i beräknade akustiska och styvhetsegenskaper har visats. I detta arbete baseras mikrogeometrin på en Kelvincell-geometri, som modifierats för att uppnå en definerad grad av anisotropi. Metoden har validerats genom att jämföra absorption och ljudtransmission av ekvivalenta strukturer beräknade med ett kommersiellt TMM-program på ett skum-material som karaktäriserats med avseende på publicerade Johnson-Champoux-Allard parametrar. Dessutom har de beräknade dynamiska flödesmotstånden jämförts medmätningar av statiskt flödesmotstånd på små prov tillverkade med 3D-printer. Metoden underskattar generellt flödesmotståndet jämfört med det uppmätta statiska flödesmotståndet eftersom inverkan av trånga sektioner mellan mikro-strävorna negligeras. All verifiering visar en god nivå av överensstämmelse och bekräftar att metoden skulle kunna användas för att göra nya typer av akustiska konstruktioner i flera lager med porösa material med öppna celler och relativt hög porositet .