افت انتقال صوت در یک پوسته استوانه ای ساخته شده از مواد مدرج تابعی با وصله های پیزوالکتریک

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 247

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MEASEJT-18-1_007

تاریخ نمایه سازی: 3 مرداد 1401

چکیده مقاله:

در این پژوهش، به بررسی افت انتقال صوت در یک پوسته استوانه ای ساخته شده از مواد مدرج تابعی همراه با وصله های پیزوالکتریک با استفاده از نظریه میدان جابجایی برشی مرتبه اول پرداخته شده است. همچنین فرض شده است که پوسته استوانه ای ساخته شده از مواد مدرج تابعی ترکیبی از سرامیک و فلز باشد و بوسیله مدل تابع توانی، خواص مواد در جهت ضخامت آن متغیر درنظر گرفته شده است. قابل ذکر است که از وصله های پیزوالکتریک در بیرون و داخل پوسته به عنوان عملگر و سنسور استفاده شده است. کل سازه در یک محیط آکوستیکی حاوی هوا غوطه ور است و تحت برخورد امواج آکوستیکی با زاویه برخورد مشخص قرار گرفته است. معادلات دینامیکی سازه با استفاده از فرضیه میدان جابجایی برشی مرتبه اول پوسته ها، اصل همیلتون، وشرایط مرزی سیال/سازه استخراج شده اند. با استفاده از سری فوریه، فشار های صوت برخوردی، برگشتی و خروجی و جابجایی های پوسته، معادلات دینامیکی گسسته-سازی شده و به فرم ماتریس حالت ارائه شده اند. بعد از اعتبارسنجی نتایج، نهایتا اثرات ولتاژ اعمالی از طرف وصله های پیزوالکتریک، درصد مواد مدرج تابعی، تعداد وصله های پیزوالکتریک، زاویه برخورد بر رفتار افت انتقال صوت سازه در محدوده فرکانسی مشخصی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان داد که با افزایش پارامتر ایندکس تابع توانی افت انتقال صوت در محدوده فرکانس پایین کاهش می-یابد. همچنین ولتاژ اعمالی قادر به بهبود افت انتقال صوت در سازه خصوصا در نواحی فرکانس بالا بوده است.

کلیدواژه ها:

افت انتقال صوت ، پوسته های استوانه ای ، مواد مدرج تابعی ، پیزوالکتریک ، تئوری میدان برشی مرتبه اول

نویسندگان

حسین آذریون

دانشگاه امام حسین (ع)، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک