Concepte si metode avansate pentru reducerea efectelor vibroacustice

DESPRE CARTE

Prezenta lucrare, intitulata „Concepte si metode avansate pentru reducerea efectelor vibroacustice”, contine o parte din rezultatele publicate de autor, de la obtinerea titlului de doctor in domeniul ingineriei mecanice (aprilie 2009) pana in anul 2025.

Metodele conceptuale de reducere a zgomotului, considerate in prezenta lucrare, au la baza folosirea unor solutii constructive de: atenuatoare de zgomot, rezonatori acustici, structuri compozite de materiale fonoabsorbante, panouri acustice si carcasari. Majoritatea au rolul diminuarii efectelor poluante datorate zgomotului produs de functionarea unor autovehicule/masini/echipamente, zgomotul produs de traficul rutier/feroviar etc.

In cazul metodelor conceptuale pentru reducerea vibratiilor, sunt considerate solutii care au la baza solutii cu control pasiv/activ, dispositive elastomerice si amortizoare vascoase. Acestea au rolul diminuarii efectelor poluante datorate vibratiilor produse de echipamente si actiunile seismice, ce corespund cu reducerea nivelului de vibratii transmise omului, respectiv, structurilor de constructii.

In domeniul ingineriei mecanice, directiile de cercetare abordate deautor in prezenta lucrare sunt:

- Analiza atenuatoarelor de zgomot si a rezonatorilor acustici;

- Studiul proprietatilor acustice ale structurilor fonoabsorbante;

- Analiza vibratiilor produse de echipamente si de actiunile seismice.

CUPRINS

Introducere 1

1. Metode de analiza a atenuatoarelor de zgomot si a rezonatorilor acustici 7
1.1. Atenuatoare de zgomot. Generalitati 7
1.1.1. Clasificarea atenuatoarelor de zgomot. Criterii generale 9
1.1.2. Terminologii si definitii. Diagrama bloc 13
1.1.3. Caracteristica unui tip simplu de atenuator 16
1.2. Aplicarea metodei matricelor de transfer la atenuatoare de zgomot 18
1.2.1 Atenuator cu o singura camera de expansiune 19
1.2.2. Dezvoltarea metodei pentru atenuatorul cu doua camere 26
1.2.3. Efectul deflectorului din camera de expansiune 30
1.2.4. Dezvoltarea metodei pentru atenuatorul de zgomot cu trei camere 31
1.2.5. Dezvoltarea metodei pentru atenuatorul de zgomot
cu trei camere si o conducta intermediara cu perforatii 35
1.2.6. Studiul experimental si analitic la un atenuator cu trei camere si o conducta intermediara cu perforatii 40
1.2.7. Analiza comparativa a pierderii prin transmisie in functie de numarul de tuburi interioare perforate 46
1.3. Metoda matricelor de transfer aplicata la rezonatori acustici 49
1.4. Metode de analiza cu elemente de frontiera la studiul atenuatoarelor de zgomot 58
1.4.1. Generalitati 58
1.4.2. Metode analitice si numerice 59
1.4.3. Metoda elementului de frontiera 60
1.4.4. Evaluarea pierderii prin transmisie folosind metoda elementelor de frontiera 61
1.4.5. Evaluarea pierderii prin transmisie la un atenuator de zgomot cu una si doua camere de expansiune 67
1.4.6. Analiza comparativa intre evaluari numerice (MMT-MEF) si teste experimentale la un atenuator cu trei camere de expansiune 72
1.4.7. Studiul atenuatoarelor de zgomot disipative 75

2. Studiul proprietatilor acustice ale structurilor fonoabsorbante 95
2.1. Analiza proprietatilor acustice determinate cu interferometrul acustic 95
2.1.1. Metoda de evaluare experimentala cu doua microfoane 95
2.1.2. Analize experimentale ale materialelor fonoabsorbante 100
2.1.3. Metode matematice de predictie a absorbtiei acustice 144
2.2. Analiza parametrilor panourilor acustice 164
2.2.1. Analiza in situ pierderii prin insertie 165
2.2.2. Studiul acustic al unei structuri multistrat cu lana 169
2.2.3. Reducerea zgomotului si influenta difractiei la barierele acustice 175
2.2.4. Structuri modulare inovatoare de panouri acustice compozite 197
2.3. Structuri fonoabsorbante folosite la carcasari 201
2.3.1. Analiza variatiei factorului de directivitate in functie de structura fonoabsorbanta 201
2.3.2. Isonorizarea cabinelor masinilor de constructii 205

3. Analiza vibratiilor produse de echipamente si actiuni seismice 214
3.1. Studiul vibratiilor produse de echipamente 214
3.1.1. Comportamentul dinamic la solicitarile vibratiilor de torsiune 214
3.1.2. Analiza echipamentelor cu excitatie inertiala 219
3.1.3. Analiza actiunii dinamice a masinilor asupra terenului 224
3.1.4. Influenta rigiditatii terenului asupra echipamentului de lucru 228
3.1.5. Analiza controlului activ al vibratiilor la actiuni dinamice 231
3.1.6. Efectele vibratiilor masinilor asupra omului 246
3.2. Reducerea vibratiilor produse de actiunile seismice 254
3.2.1. Amortizarea aparatelor de reazem elastomerice 254
3.2.2. Amortizoarele vascoase dependente de viteza 261
3.2.3. Evaluarea socurilor seismice pentru viaducte 263
3.2.4. Izolarea antiseismica a cladirilor dotate cu dispozitive elastomerice 272

Bibliografie 276