طراحی، شبیه سازی و مطالعه پارامتری میزان افت انتقال صوت یک فراماده صوتی غشایی دولایه

در عایق های صوتی مرسوم، میزان افت انتقال صوت با ضخامت، نسبت مستقیم دارد. دست یابی به عایق های صوتی ای که با وجود ضخامت کم بتواند افت انتقال صوت خوبی ایجاد کند می تواند در کاهش آلودگی های صوتی نقش مهمی ایفا کند. فرامواد صوتی یکی از گزینه هایی است که ظرفیت رسیدن به هدف مذکور را داراست. در پژوهش حاضر یک نمونه از فرامواد صوتی غشایی پیشنهاد شده و مورد مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی مسئله فرض شده است که تمام افت انتقال صوت مربوط به غشاست و قاب ها تاثیری در عایق کردن صوت ندارند. همچنین با اعمال شرایط مرزی بلاچ می توان تنها با مدل کردن یک سلول واحد، رفتار یک شبکه ی فراماده را پیش بینی کرد. به دلیل آنکه رفتار پوسته های نازک در ضخامت ها و ابعاد مختلف متفاوت است، غشای مورد استفاده در فراماده در یک مورد به عنوان غشا و در یک مورد به عنوان پوسته مدل شده است تا شبیه سازی به واقعیت نزدیک تر باشد. به منظور صحت سنجی مدل سازی، نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج تجربی و شبیه سازی پژوهش های دیگر مقایسه شده است. در ادامه تاثیر پارامترهای گوناگون موثر در مسئله همچون ضخامت و کشش غشا، چگالی غشا، ابعاد سلول واحد و فاصله ی دو غشا نسبت به هم مورد مطالعه قرار گرفته است. این فراماده ی دولایه که برای دو بازه ی فرکانسی از قبل تعیین شده، طراحی شده است، قادر است که در تمام بازه ی مذکور بیشتر از ۲۰ دسی بل افت انتقال صوت ایجاد کند. این میزان تنها با ضخامتی برابر با ۲ سانتی متر حاصل شده است.

کلیدواژه ها:

فراماده ی دولایه ، افت انتقال صوت ، غشا ، نویز ، واحد سازنده