بررسی و طراحی لوله امپدانس به منظور کاربرد در محیط آب
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-7 (7)
اصل مقاله (1.43 MB)
کد مقاله : 1061-ISAV2022 (R4)
نویسندگان
1گروه مهندسی مکانیک دانشگاه تفرش
2دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تفرش
چکیده
محاسبه ضریب جذب و ضریب افت انتقال صوت در محیط شامل آب یکی از عوامل مهم و حیاتی برای بسیاری از طراحی ها در حوزه آب مورد نیاز اساسی طراحان می‌باشد. استفاده از مواد جاذب صوت در سازه های مختلف زیر سطح آب منوط به داشتن اطلاعات کامل رفتار جذب و افت انتقال صوت آن است. توسعه بسیاری از مواد مانند فرامواد به منظور کاربرد در محیط آب نیازمند تست‌های مناسب و بررسی رفتار جذب این دسته از مواد مورد نیاز می باشد. همچنین در بعضی کاربردهای نظامی مثل زیردریایی‌ها که نیاز به پنهان‌کاری دارد لازم است از مواد و برای ساخت بدنه استفاده می‌شود که دارای خواص جذب صدای خوب در محیط آب باشند. در این مقاله با بهره‌گیری از استانداردها و نمونه‌هایی که برای محیط هوا و آب ارائه و ساخته‌شده است، لوله امپدانس برای استفاده در محیط آب برای بدست آوردن خواص جذب و انتقال صدا در عمق‌های مختلف بررسی و ارائه خواهد شد. در بررسی اشاره شده علاوه بر وجود محیط آب در لوله امپدانس تیوب، پارامترهایی مانند شوری آب، فشار آب در عمق‌های مختلف و دمای آب در عمق های مختلف هر کدام پارامترهایی هستند که بر رفتار جذب و افت انتقال صوت مواد مختلف تاثیرگذار می‌باشد.
کلیدواژه ها
Title
Investigation and design of impedance tube for use in water environment
Authors
Mahdi Ali, Abolfazl Hasani Baferani
Abstract
Calculating the absorption coefficient and loss coefficient of sound transmission in the environment containing water is one of the important and vital factors for many designs in the field of water, which is the basic requirement of designers. The use of sound-absorbing materials in various structures under the water surface depends on having complete information on its absorption behavior and sound transmission loss. The development of many materials such as metamaterials in order to be used in the water environment requires appropriate tests and investigation of the absorption behavior of these materials. Also, in some military applications, such as submarines, which require concealment, it is necessary to use materials that have good sound absorption properties in the water environment. In this article, using the standards and samples that have been presented and made for the air and water environment, the impedance tube for use in the water environment to obtain sound absorption and transmission properties at different depths will be investigated and presented. In the mentioned survey, in addition to the existence of the water environment in the impedance tube, parameters such as water salinity, water pressure at different depths, and water temperature at different depths are parameters that affect the absorption behavior and sound transmission loss of different materials.
Keywords
Impedance tube, Absorption Coefficient, water environment, Depth simulation
مراجع
<p>[1] Shen, Zong-You, Ching-Jer Huang, and Kuan-Wen Liu. "Development and Applications of a Pressurized Water-Filled Impedance Tube." Sensors 22.10, 3827 (2022).</p>
<p>[2] Simmons, H. Leslie. Olin's construction: principles, materials, and methods. John Wiley & Sons, 2011.</p>
<p>[3] Sun, Yang, and Bo Hua. "System error calculation and analysis of underwater sound absorption coefficient measurement experiment." Applied Acoustics 186, 108489 (2022).</p>
<p>[4] ISO 10534-2:1998,Acoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 1: Method using standing wave ratio.</p>
<p>[5] ISO 10534-2:1998, Acoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes. Part 2: Transfer-function method.</p>
<p>[6] ASTM E1050-1: “Standard Test Method for Impedance and Absorption of Acoustical Materials Using a Tube, Two Microphones and a Digital Frequency Analysis System”</p>
<p>[7] Seybert, Andrew F., and David F. Ross. "Experimental determination of acoustic properties using a two‐microphone random‐excitation technique." the Journal of the Acoustical Society of America 61.5 1362-1370, (1977).</p>
<p>[8] Jones, Michael G., and Patricia E. Stiede. "Comparison of methods for determining specific acoustic impedance." The Journal of the Acoustical Society of America 101.5: 2694-2704, (1997).</p>
<p>[9] Del Grosso, V. A. "Analysis of multimode acoustic propagation in liquid cylinders with realistic boundary conditions– application to sound speed and absorption measurements." Acta Acustica united with Acustica 24.6: 299-311, (1971).</p>
<p>[10] Lafleur, L. Dwynn, and F. Douglas Shields. "Low‐frequency propagation modes in a liquid‐filled elastic tube waveguide." The Journal of the Acoustical Society of America 97.3, 1435-1445, (1995).</p>
<p>[11] Wilson, Preston S., Ronald A. Roy, and William M. Carey. "An improved water-filled impedance tube." The Journal of the Acoustical Society of America 113.6: 3245-3252, (2003).</p>
<p>[12] Sun, Liang, and Hong Hou. "Measurement of sound absorption by underwater acoustic material using pulseseparation method." Applied acoustics 85: 106-110, (2014).</p>
<p>[13] Oblak, Miša, Miha Pirnat, and Miha Boltežar. "An impedance tube submerged in a liquid for the low-frequency transmission-loss measurement of a porous material." Applied Acoustics 139: 203-212, (2018).</p>
<p>[14] ASTM2611-09, “Standard Test Method for Measurement of Normal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the Transfer Matrix Method1”.</p>
<p>[15] Fu, Yifeng, Jeoffrey Fischer, Kaiqi Pan, Guan Heng Yeoh, and Zhongxiao Peng."Underwater sound absorption properties of polydimethylsiloxane/carbon nanotube composites with steel plate backing." Applied Acoustics 171: 107668, (2021).</p>
<p>[16] Corredor-Bedoya, A. C., B. Acuña, A. L. Serpa, and B. Masiero. "Effect of the excitation signal type on the absorption coefficient measurement using the impedance tube." Applied Acoustics 171: 107659 (2021).</p>
<p>[17] Kimura, Masateru, Jason Kunio, Andreas Schuhmacher, and Yunseon Ryu. "A new high-frequency impedance tube for measuring sound absorption coefficient and sound transmission loss." In Inter-Noise Conference. 2014.</p>