تحلیل صوتی پوسته محافظ سونار به روش تحلیل انرژی آماری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

روش انرژی آماری با توجه به محدودیت‌های سایر روش‌های تحلیلی از قبیل المان محدود و المان مرزی در تحلیل ­های صوتی و ارتعاشی مدل­ های مهندسی در فرکانس‌های بالا، به‌عنوان روشی مناسب در این تحلیل­ ها به کار گرفته می‌شود. این روش مبتنی بر میانگین‌گیری از جریان انرژی صوتی و ارتعاشی در زیرسیستم‌ها و روابط حاکم بر آن‌ها است. در این مقاله ابتدا به طور اجمالی روش انرژی آماری معرفی گردیده و سپس به معرفی و بررسی مسائل مهم در تحلیل صوتی یک ورق مرتعش با استفاده از روش انرژی آماری و نرم‌افزار VA One پرداخته می‌شود. در ادامه و پس از بررسی صحت نتایج حاصل از نرم‌افزار VA One عملکرد صوتی پوسته محافظ سونار با تحریک پخشا بررسی می­ گردد و تاثیر ضخامت و همچنین جنس پوسته محافظ سونار بر فشار آکوستیکی در فاصله مشخصی از آن مورد مطالعه قرار می­ گیرد. بررسی نتایج حاصل از تحلیل­ ها بیانگر این مطلب است که با افزایش ضخامت، عملکرد صوتی پوسته محافظ سونار در فرکانس ­های بالا بهبود پیدا می­ کند. با مشاهده نتایج حاصل از تحلیل جنس نیز می‌توان گفت به‌طور میانگین شفافیت صوتی کربن-اپوکسی و گرافیت-اپوکسی بهتر از مواد دیگر است و در بین فلزات نیز آلومینیوم عملکرد خوبی را نشان داده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Sonar Dome Acoustic Analysis by Using Statistical Energy Analysis (SEA) Method

نویسندگان [English]

  • Mohammad sadegh Ebrahimi
  • Abdureza Kabiri Atabadi
  • Mehdi Dadkhah
Faculty of Mechanics, Malek Ashtar University of Technology
چکیده [English]

Statistical Energy Analysis (SEA) is a suitable method for vibro acoustic analysis of engineering models in high frequencies considering other analytical method limitations such as Finite Element and Boundary Element Methods. This method is based on averaging of acoustical and vibrational flow in subsystems. In this research, first SEA is introduced briefly and then, analysis of vibrating plate with SEA and VA One code is investigated. After verification of VA One results, acoustic performance of sonar dome in diffusion load is studied and thickness and material effects of sonar dome on acoustic pressure in specific point is investigated. The results show that acoustic performance is improved with increasing thickness in high frequencies. Also the acoustic transparency of carbon/epoxy and graphite/epoxy is averagely better than other studied materials and aluminum has better performance compared to steel and titanium.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Statistical Energy Analysis
  • Vibro-Acoustic Analysis
  • Modal density
  • VA One
  • Sonar Dome

مراجع

[1] Lyon RH. Statistical energy analysis of dynamical systems. Theory and Applications. M.I.T. Press: 1975.
[2] White RG, Walker JG. Noise and Vibration. Book Review: Applied Acoustics. 1982. vol.17.
[3] Hodges CH, Woodhouse J. Theories of noise and vibration transmission in complex structures. Reports on Progress in Physics. 1986 Feb;49(2):107.
[4] Larko JM, Cotoni V .Vibro-acoustic Response of the NASA ACTS Spacecraft Antenna to Launch Acoustic Excitation. Cleveland, Ohio: NASA; 2008.
 [5] Zhang L, Blanchet D. Modeling vibro-acoustical behavior of cockpit module using statistical energy analysis (SEA) method. The 2002 International Congress and Exposition on Noise Control Engineering; 2002 Aug 19; Dearborn, MI, USA.
[6] Zhang J, Xiao X, Sheng X, Zhang C, Wang R, Jin X. SEA and contribution analysis for interior noise of a high speed train. Applied Acoustics. 2016 Nov 1;112:158-70.
[7] یمانی ابوالحسن، شعبانی مطلق میثم، هاشمی نژاد سیدمحمد. بررسی خصوصیات آکوستیکی ورق‌های متغیر تابعی (FGM) بااستفاده از روش انرژی آماری.  دهمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران؛ اسفند 1389؛ تهران، ایران.
[8] شجاعی فرد محمدحسن، طالبی روح الله، امیرپور ملا مائده. بررسی افت انتقال صوت مجموعه مکش هوای موتور با استفاده از مواد متخلخل عایق صوتی به روش تحلیل انرژی آماری.فصلنامه تحقیقات موتور. ۱۳۸۹: 6(19):۲۹.
[9] Norton MP, Nelson FC. Fundamentals of Noise and Vibration Analysis for Engineers. 2nd edition. Cambridge University Press; 2003.
[10] Berry A, Guyader JL, Nicolas J. A general formulation for the sound radiation from rectangular, baffled plates with arbitrary boundary conditions. The Journal of the Acoustical Society of America. 1990 Dec;88(6):2792-802.
[11] Lomas NS, Hayek SI. Vibration and acoustic radiation of elastically supported rectangular plates. Journal of Sound and Vibration. 1977 May 8; 52(1):1-25.
[12] VA One [computer program], Version 2016. Material Library. Orthotropic solids. Paris, France, ESI Group;2016.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار