در بخش اول این مقاله اهمیت مواد متخلخل در کاهش غیرفعال صدا، انواع مواد متخلخل، کاربردهای متنوع این دسته از مواد، پارامترهای آکوستیکی و غیرآکوستیکی مربوطه و نحوه اندازه گیری آنها تشریح شد. در این بخش از مقاله روش های آزمایشگاهی مبتنی بر استانداردهای بین المللی مورد استفاده در اندازه گیری خواص آکوستیکی ضریب جذب و ضریب افت انتقال صوت ارائه شده است. سپس ضمن ارائه نگاهی فراگیر به مکانیزم های جذب صوت در مواد متخلخل، انواع مکانیزم های جذب صوت شامل اتلاف های ویسکوز، حرارتی و ساختاری، به صورت مبسوط تشریح می شود. همچنین مدل های متفاوت بیان کننده مشخصات آکوستیکی و مکانیکی مواد متخلخل، شامل مدل های تجربی، آزمایشگاهی و تحلیلی آورده می شود. در پایان به زمینه های پژوهشی سال های اخیر در موضوعات مواد متخلخل اشاره مختصری شده است.

مواد متخلخل جاذب صوت دارای کاربردهای گسترده ای در طراحی های مختلف آکوستیکی می باشند. در این مقاله، ابتدا ضمن معرفی انواع مواد متخلخل آکوستیکی، به کاربردهای متنوع این نوع مواد در صنایع مختلف پرداخته می شود. از آنجایی که طراح لازم است با پارامترهای بیانگر مشخصات آکوستیکی و مکانیکی مواد متخلخل آشنایی لازم را داشته باشد، در ادامه پارامترهای اصلی این مواد نظیر چگالی بالک، مدول الاستیسیته، مقاومت جریانی، تخلخل، طول مشخصه ویسکوز و. . . معرفی شده اند. سپس روش های مختلف اندازه گیری مستقیم پارامترهای این نوع مواد بر اساس استانداردهای بین المللی تشریح شده و در انتهای مقاله، به روش های معکوس مستقیم و غیر مستقیم اندازه گیری مواد اشاره می شود. در بخش دوم این مقاله مکانیزم های جذب صوت در مواد متخلخل، نحوه مدلسازی تجربی و تیوری این نوع مواد، روش های اندازه گیری ضریب جذب آکوستیکی و پژوهش های حال و آینده تشریح می گردند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به منظور جذب امواج آکوستیکی در زیر آب از پوشش هایی با نام جاذب های آلبریخ استفاده می گردد. مکانیزم این پوشش ها تبدیل انرژی امواج به گرما از طریق ارتعاش حفره های موجود در آن ها می باشد. در این مقاله ارزیابی عملکرد نوع خاصی از جاذب های آلبریخ از جنس پلی یورتان با استفاده از نرم افزار کامسول انجام پذیرفته و تاثیر پارامتر های مختلف هندسی به صورت مجزا بررسی گردیده است. بر اساس نتایج، افزایش ارتفاع و شعاع استوانه های هوا و همچنین تبدیل آن ها به مخروط ناقص، میزان ضریب جذب را افزایش و ضرایب عبور و بازتاب را کاهش می دهد. همچنین قرار دادن حفره ها در ردیف های میانی با شعاع های مختلف، محدوده فرکانس بهینه جاذب را افزایش داده و آن را اصطلاحا پهن باند می نماید. در انتها جاذب پهن باند برای دست یابی به بیشترین میزان ضریب جذب بهینه شده است. در مدل بهینه، حفره ها به صورت مخروط ناقص با زاویه راس 5 درجه و قطر آن ها در ردیف های اصلی و میانی به ترتیب برابر cm8/0 و cm2/1 می باشند. مطالعه پارامتری و بهینه سازی جاذب های آلبریخ برای اولین بار در این پژوهش صورت گرفته و می تواند مورد استفاده صنعتگران و پژوهشگران قرار گیرد.

هدف این مقاله محاسبه ضریب بازتاب و پراکندگی امواج تخت صوتی تابیده شده به یک کاشی جاذب صوت می باشد. شبیه سازی های این مقاله با استفاده از نرم افزار کامسوول انجام شده و نتایج به دست آمده برحسب فرکانس موج فرودی گزارش شده است. لازم به ذکر است که کاشی جاذب صوت شامل یک آرایه از مخروط های تنگ پکیده است که روی یک صفحه تخت قرار دارند. به علاوه، جنس کاشی جاذب صوت لاستیک بوتیل آلاییده شده با فلزات مختلف می باشد. از مقایسه نتایج به دست آمده در این مقاله با موارد تحلیلی یا آزمایشگاهی گزارش شده، به این نتیجه می رسیم که شبیه سازی های انجام شده از دقت قابل قبولی برخورداراست. همچنین مشاهده می شود، که کاشی ساخته شده از لاستیک بوتیل آلاییده شده با فلز آلومینیوم نسبت به سایر نمونه ها ضریب پراکندگی و ضریب بازتاب بالاتری دارد، بنابراین بهتر است برای کاهش شدت صوت در آزمایشگاه های صوتی از این نمونه استفاده شود.

1در این پژوهش یک طراحی بهنیه برای پوشش های جاذب صوت زیرآبی ارایه شده است. به دلیل زمان و هزینه ی محاسباتی بسیار زیاد فرآیند بهنیه­ سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک با استفاده از حل­گر المان محدود، هسته ­ی بهینه­ سازی بر اساس ترکیب الگوریتم ژنتیک و مدلِ جایگزینِ بر پایه ی شبکه های عصبیِ مصنوعیِ، در نظر گرفته شد. آموزش شبکه عصبی مبتنی بر حل­گر المان محدود قرار داده شد و در گام بعدی صحت پاسخ­های مدلِ جایگزین ارزیابی گردید. سپس فرآیند بهنیه سازی با استفاده از این مدل، انجام پذیرفت و نتایج حاصل نشان داد که در حوزه فرکانس پایین (زیر 10 کیلوهرتز)، حفره­ی بهینه، مخروطی و با رأسی نزدیک به سطح ورود موج به پوشش، بدست خواهد آمد. اما برای کل بازه­ی فرکانسی، شکل حفره­ ی بهینه، مخروطی اما در جهت عکس حالت فرکانس پایین است. بنابراین انتخاب بازه مطلوب فرکانس در پروسه طراحی و بهینه­ سازی بسیار اهمیت دارد. همچنین پاسخ بهینه، به صورت مشخص دارای عملکرد بهتری نسبت به پوشش­ های به صورت تصادفی آزموده شده ­ی دیگر بود. علاوه بر این با افزایش تعداد متغیرهای بهینه­ سازی، پاسخ بهینه قطعاً تغییر کرده و اما پیچیدگی مسئله نیز به شدت افزایش خواهد یافت.