جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای عباس محمدی وندیشی)

موضوع:  طراحی و تحلیل عددی سازه‌های سفتی منفی با رویکرد بهبود افت انتقال صوت

ارائه دهنده: عباس محمدی وندیشی

استادان راهنما: دکتر علی لقمانی، دکتر رضا جعفری ندوشن

استادان مشاور: -

استادان داور: دکتر سعید ضیائی‌راد، دکتر رضا تیکنی

چیکده:

امروزه با افزایش آلودگی‌های صوتی در محیط‌های صنعتی و شهری، مطالعات بسیاری بر روی به کارگیری فرامواد در پانل‌های ساندویچی، به منظور دست‌یابی به یک پانل ساندویچی با افت انتقال صوت مطلوب و در عین حال جرم و ابعاد کم، انجام شده است. دسته‌ای از فرامواد، فرامواد سلولی سفتی منفی هستند، که بر خلاف مواد معمول، در محدوده‌ای از بارگذاری بر روی آن‌ها، با افزایش میزان تغییر شکل، مقدار نیروی لازم برای ایجاد تغییر شکل، کاهش می‌یابد. این دسته از فرامواد، به دلیل قابلیت جذب انرژی‌ و همچنین عدم تغییر شکل پلاستیک در اثر بارگذاری، می‌توانند گزینه مناسبی برای استفاده در هسته پانل‌های ساندویچی باشند. از این رو، در این پایان‌نامه، رفتارهای سفتی منفی و افت انتقال صوت، در پانل ساندویچی با هسته متشکل از فراماده سفتی منفی، مطالعه شده است. همچنین در این مطالعه، برای بررسی اثر ناحیه سفتی منفی، در پهنای شکاف باندها و افت انتقال صوت، ساختار در حالت فشرده شده و قرار گرفته در ناحیه سفتی منفی نیز، مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از روش اجزا محدود و نرم‌افزار آباکوس، رفتارهای سفتی منفی و افت انتقال صوت در پانل ساندویچی به طول 2 متر و عرض 1 متر شبیه‌سازی شده و عملکرد آکوستیکی آن با پانل ساندویچی با هسته شش ضلعی لانه‌زنبوری در شرایط جرم و ابعاد برابر، مقایسه شده است. پس از شبیه‌سازی‌های دوبعدی، پانل ساندویچی مورد نظر متناسب با شرایط اندازه‌گیری افت انتقال صوت در لوله امپدانسی، به صوت سه‌بعدی شبیه‌سازی شده است. برای صحت‌سنجی نتایج شبیه‌سازی سه‌بعدی، با استفاده از روش رسوب ذوب شده، نمونه پانل ساندویچی مورد نظر ساخته شده و با استفاده از دستگاه‌های تست کشش و لوله امپدانسی، رفتارهای سفتی منفی و افت انتقال صوت ساختار، به‌دست آورده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد، رفتار آکوستیکی ساختار سفتی منفی فشرده شده در مقایسه با ساختار شش ضلعی لانه زنبوری به میزان قابل توجهی بهبود یافته است. همچنین با افزایش تعداد سلول واحد یا تغییر در متغیرهای هندسی سلول واحد، می‌توان میزان سفتی منفی را در ساختار افزایش داد، تا به واسطه آن فرکانس‌های طبیعی ساختار فشرده شده کاهش یافته و پهنای شکاف باندها در نمودار افت انتقال صوت افزایش یابد. نتیجه آزمون فشرده‌سازی ساختار نشان داد، رفتار سفتی منفی ساختار پس از سه چرخه بارگذاری و باربرداری همچنان تکرارپذیر بوده و امکان استفاده مجدد از ساختار وجود دارد. نتایج به‌دست آمده از شبیه‌سازی و آزمون اندازه‌گیری افت انتقال صوت نشان داد، افت انتقال صوت در ساختار فشرده شده نسبت به ساختار فشرده نشده، بهبود یافته است اما نواحی تشدید موجود در نتایج شبیه‌سازی، در نتایج آزمون تجربی مشاهده نمی‌شود. با بررسی دلایل اختلاف نتایج شبیه‌سازی و آزمون تجربی افت انتقال صوت، مشاهده شد، شرایط مرزی و میرایی در نظر گرفته شده برای ساختار در شبیه‌سازی‌ها‌، بسیار در نتایج افت انتقال صوت موثر هستند و می‌توانند سطح افت انتقال صوت و همچنین نواحی تشدید را تغییر دهند.