Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Saghafian
محسن ثقفیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Zabarjadshiraz
مریم زبرجدشیراز

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
In this thesis,acoustical characteristics of a cylindrical sandwich smart shell in wich included Electrorheological or Magnetorheological fluids and immerged in an ideal fluid and was excited by a planar acoustic wave was be studied. The purpose of this study was be modelling and investigating of the acoustical properties of smart systems which included electrorheological and magnetorheological fluids.The equations of motions of the system are obtained with simultaneous implications of thin shell theory and Hamilton principal. Then, the displacement and pressure fields are deduced based on infinite series and using special vertical functions with considering to boundary conditions of the cylinder. In this study, the method of Kelvin material was be used, regarding to the natural property of this method in the implemantation of viscos damping work which make this method more physically acceptable. For the validation, a comparsion between the natural frequencies which obtained by analytical solution and those obtained by Finite Element Method was done which good agreement found between them.One of the basic important parameters in study of the response of acoustical vibration of cylindrical structures, as well as analyze of the sound transmission, is the parameter of the sound Transmission Loss which defined as the respect of the power of the inlet sound to power of transmitted sound. So,transmission loss computed regarding this definition, and then, other important physical and geometrical parameters which are effective on transmission loss such as the intensity of the electrical or magnetical fields,the incident wave angle and thickness of the core layer of smart material was be investigated in a vast domain of frequency. Also, transmission loss was calculated for a diffusive acoustic field based on a directed normal distribution by the use of Gauss weighting function.The altering of the electric or magnetic field seemed to have no appreciable effect on sound transmission loss. Furthermore, it was observed that with increasing the angle of incident wave,transmission loss increased. Changing the thickness smart layer had a broadband effect on TL over the entire range of the frequency. But the shell will have to be designed only as thick as necessary because of the weight constraint. The type of analysis developed in this work will be very useful in such a situation.The obtained results, for both of the magnetorheological and electrorheological fluids in same conditions were been compared and it was observed that the sound transmission loss was greater in magnetorheologicaal material than electrorheological material. Key Words: Cylinderical shell,Hamilton principle,Smart structures, Electrorheological camposites,Sound transmission,Sound control.
کنترل ارتعاش و انتقال صوت از سازه های الاستیک موضوع حیاتی در بسیاری از سیستم های مهندسی از صنایع اتومبیل تا ماشین کاری، ساختارهای عمرانی، کشتی سازی، صنایع هوا و فضا می باشد.در این پایان نامه، رفتار آکوستیکی یک پوسته استوانه ای ساندویچی هوشمند که حاوی سیالات الکترورئولوژیکال یا مگنتورئولوژیکال می باشد و در یک سیال ایده آل غوطه ور بوده و توسط یک موج صفحه ای هارمونیکی تحریک شد، مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این مطالعه، مدل سازی و بررسی خصوصیات آکوستیکی یک سیستم هوشمند حاوی سیال الکترورئولوژیکال و مگنتورئولوژیکال به روش تحلیلی بوده است. معادلات حرکت سیستم، با به کار گیری همزمان تئوری پوسته نازک و اصل همیلتون به دست آمد. سپس با در نظر گرفتن شرایط مرزی استوانه و به کار گیری تئوری آکوستیک خطی، میدان جابه جایی و میدان فشار آکوستیکی با استفاده از توابع ویژه متعامد بر اساس سری های بی نهایت پی ریزی گردید. از دو مدل مدول برشی مختلط و ماده کلوین برای مدل سازی سیالات الکترورئولوژیکال و مگنتورئولوژیکال استفاده می شود که در این پایان نامه از مدل ماده کلوین استفاده شد به خاطر این که در این نوع مدل سازی ترم کار ویسکوز نیز در نظر گرفته می شود که به شرایط واقعی نزدیکتر است. برای اعتبار سنجی مدل سازی، فرکانس طبیعی سیستم با فرکانس طبیعی که از روش اجزاء محدود به دست آمده مقایسه شد و تطابق خوبی بین مدل تحلیلی و مدل عددی مشاهده شد. یکی از پارامترهای اساسی در بررسی رفتار ارتعاشات آکوستیک سازه استوانه ای و همچنین تحلیل انتقال صوت، پارامتر افت انتقال صوت (TL) است که به صورت نسبت توان صوت ورودی به توان صوت منتقل شده تعریف می شود لذا افت انتقال صوت محاسبه شد. سپس پارمترهای مهم فیزیکی و هندسی تأثیر گذار بر افت انتقال صوت نظیر قدرت میدان الکتریکی و مغناطیسی، زاویه برخورد موج و ضخامت لایه هسته‌ هوشمند در بازه فرکانسی وسیع مورد بحث و بررسی قرار گرفت و همچنین افت انتقال صوت برای یک میدان صوتی پراکنده با یک توزیع جهتی نرمال انرژی با استفاده از تابع وزنی گاوس محاسبه شد. شدت میدان الکتریکی یا مغناطیسی به نظر می رسد تاثیر قابل توجهی روی افت انتقال صوت نداشت. همچنین با افزایش زاویه موج ورودی افت انتقال صوت افزایش پیدا کرد. تغییرات ضخامت اثری با پهنای باند زیاد روی افت انتقال صوت در کل محدوده فرکانسی داشت. اما معمولا استوانه بایستی با ضخامت حداقل طراحی شود به خاطر محدودیت وزنی که دارد در چنین حالت هایی تحلیل انجام شده در این کار بسیار مفید خواهد بود. نتایج به دست آمده برای دو ماده الکترورئولوژیکال و مگنتورئولوژیکال با هم مقایسه شد و مشاهده شد افت انتقال صوت در ماده مگنتورئولوژیکال نسبت به ماده الکترورئولوژیکال بیشتر می باشد. کلمات کلیدی: پوسته استوانه ای، اصل همیلتون، ساختارهای هوشمند، کامپوزیت های الکترورئولوژیکال، انتقال صوت، کنترل صوت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی