МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОХОЖДЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН И ИХ РАССЕИВАНИЯ В ОБЛЕГЧЕННОЙ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕЙ ПАНЕЛИ С ГОФРИРОВАННОЙ РОМБОВИДНОЙ СТРУКТУРОЙ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Рассматриваются акустические экраны, применяемые на производственных предприятиях для шумоподавления и создания комфортных условий труда. Предложено применять новую конструкцию переносной облегчённой звукоизолирующей панели с гофрированной ромбовидной структурой. Приведены результаты математического моделирования процесса прохождения и распространения звука в переносной облегчённой звукоизолирующей панели. Моделирование распространения звука в исследуемой среде было выполнено за счет применения сетчатой модели с сосредоточенными параметрами. Математическая модель представляет собой систему дифференциальных уравнений, решение которых позволяет определить механическое поведение системы на основе заданных параметров. Для численной реализации математической модели использовался метод Рунге-Кутта второго порядка. Получена аналитическая формула для узлов в расчетной схеме в зависимости от параметров исследуемой звукоизолирующей панели. Разработанная модель в силу своей универсальности позволяет моделировать распространение звука с самыми разнообразными характеристиками. Для проведения основных компьютерных экспериментов были выбраны три типа звуков: синусоидальный, одиночный импульс прямоугольной формы, одиночный импульс гауссовой формы. Выполнен расчет характеристик звукопоглощения. Разработан алгоритм прохождения звука через звукоизолирующую панель. Приведены начальные и граничные условия, допущения модели. Выполнена программная реализация модели. Приведены и проанализированы результаты компьютерного моделирования, доказывающие эффективное звукопоглощение предложенной переносной облегчённой звукоизолирующей панели.

Ключевые слова:
Математическое моделирование, дифференциальные уравнения, компьютерный эксперимент, метод сеток, метод Рунге-Кутта, переносная облегчённая звукоизолирующая панель с ромбовидной структурой, звукоизоляция.
Список литературы

1. Патент на полезную модель RU 186420 U1. Облегченная звукоизолирующая панель : № 2018136724 : заявл. 17.10.2018 ; опубл. 21.01.2019 / А.А. Веневитин, В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

2. Асминин, В.Ф. Снижение шума при механической обработке тонкостенных стальных конструкций применением съемных вибродемпфирующих покрытий с магнитной фиксацией : специальность 05.26.01 - Охрана труда (по отраслям) : дис. … д-ра техн. наук / Асминин Виктор Федорович ; Балтийский государственный технический университет Военмех им. Д.Ф. Устинова. - Санкт-Петербург, 2001. - 224 с.

3. Сыч, Т.В. Совершенствование технологии акустико-эмиссионного контроля на основе конечно-элементного анализа акустического тракта : специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий : дис. … канд. техн. наук : защищена 22.11.2016 / Сыч Татьяна Викторовна. - Томск, 2016. - 149 с.

4. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: справочное руководство / Л.З. Румшиский - М. : Наука, 1971. - 192 с.

5. Osmolovsky, D.S. Reducing noise from round woodworking machines by applying vibration damping friction pads between the saw blade and the clamping flange / D.S. Osmolovsky, V.F. Asminin, E.V. Druzhinina // Akustika. - 2019. - V. 32. - S. 138-140.

6. Development and application of a portable lightweight sound suppresion panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, D.S. Osmolovsky, S.A. Sazonova // Akustika. - 2019. - V. 34. - S. 20-23.

7. Investigation of parameters influencing noise barrier efficiency / N. Tyurina, N. Ivanov, A. Shashurin, S. Bortsova // «Advances in Acoustics, Noise and Vibration - 2021» Proceedings of the 27th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2021. - V. 27. - 2021.

8. Ivanov, N. The method of sequential transformation of the sound fields / N. Ivanov, G. Kurtsev, A. Shashurin // Akustika. 2021. - V. 39. - S. 143-149.

9. Butorina, M. Noise reduction at workplace in construction / M. Butorina, N. Ivanov, A. Troshchinina // Akustika. 2021. - V. 41. - S. 94-99.

10. Determination of noise emission data of construction sites / I.E. Tsukernikov, I.L. Shubin, N.I. Ivanov [et al.] // Proceedings of Meetings on Acoustics. Сер. «Proceedings of Meetings on Acoustics - ICA 2013» 2013. - S. 040085.

11. Experimental study of noise barriers / N.V. Tyurina, N.N. Minina, A.E. Shashurin, M.G. Goguadze // Proceedings of the 26th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2019. - 2019.

12. Rassoshenko, I. Theoretical principles for efficiency calculations for the noise barriers along high-speed railways / I. Rassoshenko, N. Ivanov, A. Shashurin // 25th International Congress on Sound and Vibration 2018, ICSV 2018: Hiroshima Calling. 25, Hiroshima Calling. - 2018. - S. 3963-3968.

13. Shashurin, A.E. A refined theory of traffic and technological barriers / A.E. Shashurin // 25th International Congress on Sound and Vibration 2018, ICSV 2018: Hiroshima Calling. 25, Hiroshima Calling. - 2018. - S. 4086-4090.

14. Shashurin, A.E. The efficiency of the noise barrier installed on the acoustically untreated gallery / A.E. Shashurin // Magazine of Civil Engineering. - 2018. - № 6 (82). - S. 199-207.

15. High-speed train noise source height influence on efficiency of noise barriers / N. Ivanov, A. Shashurin, I. Boiko [et al.] // 24th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2017. - 2017.

16. Ivanov, N.I. The problem of high-speed railway noise prediction and reduction / N.I. Ivanov, I.S. Boiko, A.E. Shashurin // Proceedings of the International Scientific Conference Transportation Geotechnics and Geoecology (TGG-2017). Сер. «Procedia Engineering» 2017. - Pp. 539-546.

17. Tyurina, N.V. Investigation of acoustical barriers for transport noise control / N.V. Tyurina, N.I. Ivanov, A.E. Shashurin // 22nd International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2015. - V. 22. - 2015.

18. Analysis of the experimental study of the axle lathe machine vibroacoustic characteristics for workplace noise reduction / A. Shashurin, K. Buzhinskiy, M. Goguadze, E. Yuriy // Akustika. - 2019. - V. 34. - S. 106-108.

19. Shashurin, A. Regression analysis of the coefficients of the loss of vibrational energy when calculating the noise from ossetian and boring machines / A. Shashurin, M. Goguadze, A. Chukarin // Akustika. - 2019. - V. 34. - S. 95-99.

20. Acoustic reliability of the noise barriers / A. Shashurin, N. Ivanov, I. Rassoshenko, M. Goguadze // Akustika. - 2019. - V. 32. - S. 251-255.

21. Shashurin, A. Experimental studies on the noise and vibration of a special boring machine due to formation of the operator's worlplace sound field / A. Shashurin, M. Goguadze, A. Lubianchenko // Akustika. - 2019. - V. 34. - S. 100-103.

22. Minina, N.N. Sound attenuation provided by barriers installed at flyovers / N.N. Minina, N.V. Tyurina, N.I. Ivanov // 19th International Congress on Sound and Vibration 2012, ICSV 2012. - 2012. - S. 1554-1557.

23. Асминин, В.Ф. Экспериментальное обоснование конструкции облегчённой панели для переносных акустических экранов / В.Ф. Асминин, А.В. Болучевский, В.Н. Мелькумов // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2012. - № 4 (28). - С. 114-119.

24. Асминин, В.Ф. Оценка акустической эффективности экранов с изменяемым профилем отражающей поверхности / В.Ф. Асминин, И.А. Малявко // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса : межвузовский сборник научных статей. - Воронеж, 2006. - С. 121-125.

25. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021663260. Программа для исследования звукопоглощающих свойств облегченной звукоизолирующей панели с гофрированной ромбовидной структурой : заявл. 04.08.2021 : опубл. 13.08.21 / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, В.В. Посметьев ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

26. Теоретическое исследование процессов возбуждения вибраций и шумообразования шлифовальных кругов резьбо- и шлицешлифовальных станков / Ж.П. Разаков, А.Е. Шашурин, П.С. Курченко, Н.И. Иванов // Akustika. - 2021. - V. 38. - S. 1801.

27. Кузьменко, В.Ю. Переносная облегченная звукоизолирующая панель с гофрированной ромбовидной структурой (поз) для снижения шума на постоянных и временных рабочих местах в цехах производственных и ремонтных предприятий / В.Ю. Кузьменко, Е.В. Дружинина, В.Ф. Асминин // Безопасность и охрана труда - 2018 : сборник трудов международной молодежной конференции. - 2018. - С. 33-36.

28. Асминин, В.Ф. Обоснование конструкции облегченной панели для переносных акустических экранов / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, А.В. Болучевский // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2017. - V. 5, № 1 (27). - С. 21-26.

Войти или Создать
* Забыли пароль?