ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗРАХУНКОВОГО АПАРАТУ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ПОРИСТИХ ЗВУКОПОГЛИНАЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ

Анотація

Головним недоліком існуючих моделей поширення звуку крізь звукопоглинальні пористі матеріали є складність їх практичного застосування. Усі розрахунки наведені в уявній формі, що збільшує обсяги обчислень й ускладнює процес автоматизації проєктування звукопоглинальних матеріалів потрібної ефективності. Тому доцільно перевести усі розрахунки у дійсну форму, що спростить процес автоматизації проєктування звукопоглинальних матеріалів і конструкцій. Показано, що використання емпіричних та напівфеноменологічних моделей для попереднього оцінювання звукопоглинальних властивостей пористих матеріалів утруднено через їхню залежність від численних параметрів, які неможливо виміряти безпосередньо. Запропоновано оптимізацію розрахункового апарату на основі моделі Джонсона-Шампу-Алларда-Лафаржа (JCAL). Показано, що модель JCAL може бути зведена до двох неакустичних параметрів – пористості і опору повітряному потоку, які достатньо точно визначаються експериментально, при врахуванні їх кореляції з чотирма параметрами, що залишилися. Пористість матеріалу легко визначається зважуванням тестових зразків, а опір повітряному потоку можна виміряти у імпедансній трубі стандартної конструкції або на лабораторній установці для визначення опору продування потоком повітря з використанням витрати повітря та давача тиску. Зменшення кількості параметрів моделі дозволяє прискорити прогнозування звукопоглинаючих характеристик та роблять модель застосовнішою до стратегій оптимізації та автоматизованого проектування захисних пористих матеріалів. Створення прикладного програмного забезпечення для автоматизації проєктування звукоізоляції з великою швидкістю обчислень дозволить оптимізувати обирання потрібних параметрів матеріалів методом перебору варіантів. Запропоновані зміни значно знижують обчислювальну складність, підвищуючи придатність розрахункового апарату для додатків реального часу та великомасштабного моделювання.