OPTIMIZATION OF THE CALCULATION APPARATUS FOR DESIGNING POROUS SOUND-ABSORBING MATERIALS

Назва

Англійська

Російська

.

Українська

ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗРАХУНКОВОГО АПАРАТУ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ПОРИСТИХ ЗВУКОПОГЛИНАЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ

Опис

Англійська

The main drawback of existing models of sound propagation through sound-absorbing porous materials is the complexity of their practical application. All calculations are presented in an imaginary form, which increases the volume of calculations and complicates the process of automating the design of sound-absorbing materials of the required efficiency. Therefore, it is advisable to convert all calculations into a real form, which will simplify the process of automating the design of soundabsorbing materials and structures. It has been shown that the use of empirical and semi-phenomenological models for preliminary assessment of the sound-absorbing properties of porous materials is difficult due to their dependence on numerous parameters that cannot be measured directly. It is proposed to optimise the calculation apparatus based on the Johnson-Champ-Allard-LaFarge (JCAL) model. It is shown that the JCAL model can be reduced to two non-acoustic parameters – porosity and airflow resistance, which can be determined quite accurately experimentally, taking into account their correlation with the four remaining parameters. The porosity of the material is easily determined by weighing test samples, and the air flow resistance can be measured in a standard impedance tube or on a laboratory setup for determining air flow resistance using air flow and a pressure sensor. Reducing the number of model parameters speeds up the prediction of sound absorption characteristics and makes the model more applicable to optimisation strategies and automated design of protective porous materials. The creation of application software for the automation of sound insulation design with high calculation speed will allow the optimisation of the selection of the required material parameters by trial and error. The proposed changes significantly reduce the computational complexity, increasing the suitability of the calculation apparatus for real-time applications and large-scale modelling.

Українська

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.

Автор

Українська

Krasnianskyi, Grygorii

Українська

Biruk, Yana

Тематика

Англійська

sound absorption

Англійська

porous materials

Англійська

acoustic models

Англійська

calculation apparatus

Російська

33

Українська

поглинання звуку

Українська

пористі матеріали

Українська

акустичні моделі

Українська

розрахунковий апарат

Видавництво

Українська

Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Тип

info:eu-repo/semantics/article

info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Українська

Рецензована Стаття

Формат

application/pdf

Ідентифікатор

https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/4124

10.26906/SUNZ.2025.4.164

Джерело

Англійська

Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal; Vol. 4 No. 82 (2025): Control, Navigation and Communication Systems; 164-166

Російська

Системы управления, навигации и связи. Сборник научных трудов; Том 4 № 82 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 164-166

Українська

Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць; Том 4 № 82 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 164-166

2073-7394

10.26906/SUNZ.2025.4

2025. №4 (82)

Мова

uk

Відношення

https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/4124/3454

Права

Українська

http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

eNUPPIR

Властивості

Набори елементів 1

Збірник наукових праць. Системи управління, навігації та зв’язку

Інформація про метадані