76. Защита от шума и применение конструкционных материалов в качестве звукоизоляционых. Расчёт звукоизоляции металлических перегородок по закону массы.

• Расчёт звукоизоляции металлических перегородок по закону массы.

• Для условий нормального падения звуковой волны на поверхность преграды толщиной s, значительно меньшей длины продольной звуковой волны, при акустическом импедансе материала преграды ρс, существенно большем акустического импеданса среды, окружающей звукоизолирующую преграду, ρ₀с₀ расчёт звукоизоляции преграды возможен по формуле

R=10lg{1+[wm/2P₀C₀]²}

w=2пv

где:

– круговая частота, с^-1; m = ρs – поверхностная масса преграды, кг/м².

77. ЗАЩИТА ОТ ШУМА И ПРИМЕНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В КАЧЕСТВЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИОНЫХ. Расчет звукоизоляции однослойных металлических перегородок импедансным методом.

• Для расчета звукоизоляции однослойных металлических перегородок из компактных конструкционных материалов, плотность ρ и модуль E которых одинаковы по всему объему металла, может быть использован импендансный метод для условий нормального падения на перегородку плоских продольных гармонических волн.

• Импедансный метод расчета звукоизоляции однослойных металлических перегородок предполагает также наличие полубесконечных сред с параметрами ρ1с1 и ρ3с3, расположенных по обе стороны плоской однослойной металлической перегородки с параметрами ρ2с2 (ρ – плотность среды кг/м³, с – скорость звука в среде м/с).

• Для расчета звукоизоляции однослойной пластины необходимо определить входной импеданс, величина которого определяется отношением звукового давления p₁₁ в среде с параметрами ρ₁, c₁, в которой распространяются звуковые волны, к колебательной скорости волны в другой среде с параметрами p₂, c₂, имеющей общую границу раздела с первой средой.

звуковое давление в слое пластины толщиной s1 с некоторым приближением (не учитывается iωτ ) будет определяться равенством

P_(x)=p₂₁*exp[V₂(S₂-x)]+P₂₂*exp[-V₂(S₂-x)]

в котором учитывается возможность распространения в слое s2 падающей и отраженной от нижней границы раздела звуковых волн.

Колебательная скорость определяется аналогично

V_(x)=(P₂₁/Z₂)*exp[V₂(S₂-x)]+(P₂₂/Z₂)*exp[-V₂(S₂-x)]

• Где p21 и p22 – звуковые давления в среде при прохождении в слое падающей и отраженной волны, х – текущая координата, учитывающая направление и величину распространения волны в слое.

• Из уравнения следует, что p(х) = p21 + p22, при x=s2

• При х=0 величина входного импеданса на верхней (см. рисунок) границе раздела сред с параметрами p₁, c₁ и p₂, с₂

_Zbx=P₀₌ [P₂₁*exp(V₂S₂)+P₂₂*exp(-V₂S₂)]Z₂

V₀ P₂₁ exp(V₂S₂) - P₂₂ exp(-V₂S₂)

где V=B+iK₂

• - постоянная распространения звуковой волны в среде с параметрами ρ₂, с₂ (пластине);

K₂=W/C₂

- волновое число слоя.

78. Защита от шума и применение конструкционных материалов в качестве звукоизоляционых. Расчет звукоизоляции плоской перегородки по закону упругости.

• В отличии от звукоизоляции R тонкой металлической перегородки, величина акустического импенданса z₁ который превосходит численные значения акустического импенданса воздуха z₀=p₀c₀ (т.е. z₁>>z₀), что обеспечивает возможность применения для оценки R закона массы, величину звукоизоляции для слоистой звукоизоляционной перегородки с параметрами z₁=p₁c₁, z₂= p₂c₂, z₃= p₃c₃ при z₁= z₃ и z₁>> z₂ следует рассчитывать по закону упругости

• Этот закон применим для слоистых систем, состоящих из разных материалов (например, плотной вакуумной резиновой пластины z₂ между стальными пластинами z₁).

• Так, например, для системы состоящей из трех монослоев с параметрами p₁c₁, p₂c₂ и p₃c₃, где pc – характеристические импендансы соответствующих твердых материалов слоистой композиции, величина звукоизоляции

_R=101*lg{P1C1_[(1+P3C3 _{) * Cos}² W*S2₊₍P2C2₊P3C3_{)2*sin W*S2]}}

4P3C3 P1C1 C2 P1C1 P2C2 C2

Где s2 – толщина среднего слоя с параметрами p2, c2 ; p – плотность материала слоя, c – скорость распространения звука в материале слоя;

V=2пv - частота.