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모드 매칭법을 이용한 다층 다공성 탄성 흠음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실 계산
Calculating transmission loss of cylindrical silencers lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials using mode matching method 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.41 no.4, 2022년, pp.375 - 388  

이종무 (서울대학교 조선해양공학과) ,  양해상 (서울대학교 조선해양공학과) ,  성우제 (서울대학교 조선해양공학과)

초록
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본 논문은 다층 다공성 흡음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실을 구하는 과정을 다루었다. 다층다공성 흡음재 내부에서 전파되는 파동을 다루기 위해 Biot모델과 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL) 모델을 이용했다. 소음기 해석에 필요한 경계조건들을 얻었고 그것들을 토대로 수치적으로 모드를 구하는 과정을 설명했다. 얻은 모드들을 이용하여 2층 소음기에 대해 수치적인 실험을 진행했으며 처음 12개의 모드만으로도 음향투과손실이 수렴함을 보였다. 마지막으로 흡음재의 종류를 바꿔가면서 음향투과손실을 계산했고 이를 유한요소법을 이용한 결과와 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모드 매칭법의 유효성을 검증했다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper deals with the process of obtaining sound transmission loss of a cylindrical silencer lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials. The Biot model and the Johnson-Champoux-Allard-Lafarge (JCAL) model were used to deal with waves propagating in multi-layered poroelastic m...

주제어

#다공성 물질   #소음기   #비오 이론   #투과손실   #모드 매칭  

표/그림 (7)

참고문헌 (12)

  1. M. E. Delany and E. N. Bazley, "Acoustical properties of fibrous absorbent materials," Appl. Acoust. 3, 105-116 (1970). 

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  2. A. Selamet, M. B. Xu, I. J. Lee, and N. T. Huff, "Dissipative expansion chambers with two concentric layers of fibrous material," Int. J. Veh. Noise Vib. 1, 341-357 (2005). 

  3. M. A. Biot, "Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. i. low-frequency range," J. Acoust. Soc. Am. 28, 168-178 (1956). 

  4. M. A. Biot, "Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. II. Higher frequency range," J. Acoust. Soc. Am. 28, 179-191 (1956). 

  5. J. Allard and N. Atalla, Propagation of Sound in Porous Media: Modelling Sound Absorbing Materials, 2nd Ed (John Wiley & Sons, Chichester, 2009), Chap. 6. 

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  7. D. C. Gazis, "Three-dimensional investigation of the propagation of waves in hollow circular cylinders. I. Analytical foundation," J. Acoust. Soc. Am. 31, 568-573 (1959). 

  8. P. Debergue, R. Panneton, and N. Atalla, "Boundary conditions for the weak formulation of the mixed (u, p) poroelasticity problem," J. Acoust. Soc. Am. 106, 2383-2390 (1999). 

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  9. G. Gabard and R. J. Astley, "A computational mode-matching approach for sound propagation in three-dimensional ducts with flow," J. Sound Vib. 315, 1103-1124 (2008). 

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  10. A. Cummings and I. J. Chang, "Sound attenuation of a finite length dissipative flow duct silencer with internal mean flow in the absorbent," J. Sound Vib. 127, 1-17 (1988). 

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  11. R. Kirby, "Simplified techniques for predicting the transmission loss of a circular dissipative silencer," J. Sound Vib. 243, 403-426 (2001). 

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  12. R. Panneton, Modelisation numerique tridimensionnel par elements finis des milieux poroelastiques, (Ph.D. thesis, Sherbrooke University, 1996). 

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