Chemistry of Acoustic Composite Materials for Modern Sound Studio Walls: A Multi-Scale Investigation of Energy Dissipation Mechanisms with ANN and FEA Proof-of-Concept

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 28

فایل این مقاله در 21 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJCCE-45-9_009

تاریخ نمایه سازی: 17 مهر 1405

چکیده مقاله:

This investigation examines the chemical mechanisms governing acoustic energy dissipation in composite materials for modern music studio wall systems. Four material classes are examined: Mass-Loaded Vinyl (MLV) systems, melamine-formaldehyde foams, geopolymer composites, and bio-based PLA/chitosan/SiO₂ aerogels. Acoustic energy converts to heat via three primary molecular-scale pathways: (۱) interfacial friction at filler-matrix boundaries in MLV, (۲) viscous and thermal relaxation in bimodal pore architectures (melamine foam), and (۳) segmental chain motion at the glass transition temperature (Tg = ۱۸-۲۵°C for optimized polymers). An Artificial Neural Network (ANN) trained on MLV compositions (preliminary, n=۳, requiring validation with expanded dataset) and Finite Element Analysis (FEA) of lattice structures (static approximation, dynamic analysis needed) demonstrate proof-of-concept modeling approaches. Maximum measured performance includes STL of ۳۲ dB at ۱۰۰۰ Hz (MLV) and absorption coefficient α = ۰.۸۷ (bio-aerogel). Preliminary biodegradation observations suggest partial mass loss (۴۰-۵۰% at ۹۰ days) for bio-based materials, though complete degradation requires systematic testing per ISO ۱۴۸۵۵. This chemistry-centered framework provides hypotheses for rational design where acoustic neutrality emerges from engineered molecular interfaces and viscoelastic relaxation spectra.

نویسندگان

- -

College of Arts, Jinggangshan University, Jian, P.R. CHINA

- -

Academy of Music, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu, P.R. CHINA

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Echeverria C.A., Pahlevani F., Handoko W., Jiang C., Doolan C., ...
  • Pereira A., Gaspar A., Godinho L., Amado Mendes P., Mateus ...
  • Salpriyan P.M., Krishna K., Singh T., Recent Developments in Natural ...
  • Krishnasamy B., Shanmugam N., Subramanian A., Selvaraj S.K., Sakthivel S., ...
  • Brezas S., Katsipis M., Kaleris K., Papadaki H., Katerelos D.T., ...
  • Feng Z., Liu Y., The Latest Research Status of Porous ...
  • Wegst U.G., Wood for Sound, American Journal of Botany, ۹۳(۱۰): ۱۴۳۹-۱۴۴۸ (۲۰۰۶) ...
  • Hutson P., Hutson J., Affordable Acoustic Solutions: Enhancing Accessibility Through ...
  • Dessi-Olive J., Hsu T., A Design Framework for Absorption and ...
  • Wu L., Zhang X., Ban J., Jiang Q., Li T.T., ...
  • Guo B., Jiang Y., Zhang Y., Wang Y., Wang J., ...
  • Shen M., Li X., Qi J., Sun J., Cao W., ...
  • Awd Allah M.M., Abd El‐Halim M.F., Almuflih A.S., Mahmoud S.F., ...
  • Chen X., Chen P., Shi J., Liu Z., Zhang P., ...
  • Falaschetti M.P., Semprucci F., Birnie Hernández J., Troiani E., Experimental ...
  • Chen W., Chen C., Zhang Y., Huang H., Wu X., ...
  • Gupta S., Gnanamoorthy R., Kandasubramanian B., “Additive Manufacturing of Topology ...
  • Zhu C., Gao S., Zhang Y., Construction of ZnFe۲O۴/C/CG Composites ...
  • Abdullah D., Topology Optimization of Composite Structures for Enhanced Crash ...
  • Huang J., Wang L., Liu G., Wang W., Ge C., ...
  • Wei H., Chen S., Chen Z., Tang L., Xue J., ...
  • Huang Y., Zhao P., Sun Y., Liao H., Dong H., ...
  • Zhang Y., Feng J., Yan J., Guo Q., Sun Z., ...
  • Yang Q., Sun J., Gao Y., Lu Y., Shen Z., ...
  • Zhu J., Cheng L., Zhang S., Lan D., Wu G., ...
  • Guo S., Qi J., Wang Y., Liu Z., Li J., ...
  • Henriques R.R., Souto L.F.C., Silva A.A., Soares B.G., Bio-Based PLA ...
  • Heo J., Cho N.K., Enhanced Energy Absorption and Reusability of ...
  • Kong L., Cui H., Zhang S., Zhang G., Yang J., ...
  • Liu Z., Li Q., Zhao K., Wang S., Ahmad M., ...
  • Deng J., Gao N., Chen X., Pu H., Guo J., ...
  • Gao N., Wang M., Liang X., Pan G., On-Demand Prediction ...
  • Sun F., Zhang J., Liu T., Yao H., Wang L., ...
  • Wang Z., Lin H., Wang Y., Yin X., Li J., ...
  • Xiao H., Zhu L., Zhang C., The Axial Compressive Performance ...
  • Yang N., Gao H., Ju S., Zhang Z., Zhao Y., ...
  • Nie Q., Wu B., Wang Z., Dai X., Chen L., ...
  • Ferry J.D., Viscoelastic Properties of Polymer Solutions, J. Res. Natl. Bur. ...
  • Alexandratos S.D., Ion-Exchange Resins: A Retrospective from Industrial and Engineering ...
  • Tang Z., Huang J., Wu X., Guo B., Zhang L., ...
  • Chemical and Mechanical Impacts of Wooden and Honeycomb Composite Acoustic Walls on VOC Emissions on Sound Studio Environment Performance [مقاله ژورنالی]
  • Mondal S., Jengathe S., Nagmote M., Roy R., Mondal A., ...
  • نمایش کامل مراجع