GÖZENEKLİ MALZEMELERİN SES YUTMA KATSAYILARININ AMPİRİK ve SAYISAL YÖNTEMLERLE TAHMİNİ

Benzer belgeler
Gözenekli malzemelerin ses yutma katsayılarının deneysel ve sayısal yöntemlerle bulunması

DUVARMATĠK 1150 MODÜLER DUVAR PANELĠNĠN ISI ĠLETĠM KATSAYISININ VE SES ĠLETĠM KAYBININ TAYĠNĠ

DİZEL JENERATÖR SETLERİNDE GÜRÜLTÜ DENETİM ÇÖZÜMLERİ

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA AKUSTİK ANALİZ VE SES İLETİM KAYBI ÖLÇÜMLERİNİN KULLANIMI

ARAÇ KAPI SIZDIRMAZLIK PROFİLLERİNDE KULLANILAN MALZEMELERİN SES İLETİM KAYBININ MODELLENMESİ VE DENEYSEL OLARAK DOĞRULANMASI

Akustik Laboratuvarı Uluslararası Karşılaştırma Deneyleri

ÜZERİ DELİKLİ VE YARIKLI EKRANLARIN AKUSTİK ETKİSİNİN İNCELENMESİ

GÜRÜLTÜ KONTROL ELEMANLARININ AKUSTİK ÖZELLİKLERİNİN EMPEDANS TÜPÜ İLE BELİRLENMESİ

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TAŞITLARDA KULLANILAN YALITIM MALZEMELERİNİN SES YUTMA KATSAYILARININ BELİRLENMESİ

Malzemelerin Akustik Performans Testleri

BİR AKUSTİK DENEY ODASININ ARKA PLAN GÜRÜLTÜ PROBLEMİNİN İNCELENMESİ

ODYOMETRİK ÖLÇÜMLER İÇİN KULLANILAN SESSİZ KABİNİN KARAKTERİZASYONU

PARMAKLI VE TAMBURLU ÇAYIR BİÇME MAKİNALARINDA ARIZALANMA VE TAMİRE BAĞLI RİSK KATSAYISININ SİMÜLASYONLA BELİRLENMESİ

MİKROFONLARIN DAĞINIK SES ALANI KARŞILAŞTIRMALI KALİBRASYONU

SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ MONTAJI VE YÜKSEK BASINÇ ALTINDAKİ DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE AKUSTİK YALITIM GELİŞTİRMEYE YÖNELİK YENİLİKÇİ NONWOVEN KUMAŞ TEKNOLOJİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

ÇOK KATMANLI YAPILARDA SES DALGASI YAYILIMININ İNCELENMESİ ANALYSIS OF SOUND PROPAGATION IN MULTILAYERED STRUCTURES

DETERMINATION OF PRODUCTION DEFECTS VIA SHEET METAL FORMING SIMULATIONS

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 10. Hafta Şartlandırılmış Akustik Odalardaki Ölçümler

Dahili Bobinlerin En İyi İçsel Sinyal/Gürültü Oranı Kullanılarak Değerlendirilmesi

SİNAN VE AKUSTİK TEKNOLOJİSİ. Ferhat ERÖZ 09/03/2014

19 ve 29 cmlik PONCEBLOC HAFİF YAPI ELEMANI SES AZALMA İNDİSİ ÖLÇÜMÜ ÖN RAPORU

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 5. Hafta Boru (Kanal) Akustiği

TÜBİTAK UME Akustik Paydaşlar Toplantısı

FANLARDA GÜRÜLTÜNÜN AZALTILMASI

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA SES İLETİM KAYBININ NÜMERİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ

- Referansların gözden geçirilmesi gerekmektedir. - Kullanılan standardın son hali (ISO yenilemesi) göz önünde bulundurulmalıdır.

PİEZOELEKTRİK YAMALARIN AKILLI BİR KİRİŞİN TİTREŞİM ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASINDA ALGILAYICI OLARAK KULLANILMASI ABSTRACT

LAZER FLAŞ YÖNTEMİNİ KULLANARAK MALZEMELERİN ISI İLETİM KATSAYISININ DENEYSEL OLARAK TAYİN EDİLMESİ VE ÖRNEK BİR UYGULAMA

TOLERANS DIŞINDA KALAN SES DÜZEYİ ÖLÇER TEPKİLERİNİN ÖLÇÜM SONUÇLARINA ETKİLERİ

Nakayasu sentetik birim hidrograf metodunun Türkiye havzalarında kullanılabilirliğinin incelenmesi: Göksu Nehri Havzası örneği

Çok Amaçlı Salon İç Mimarisinde Kullanılan Farklı Yüzey Kaplamalı Lif Levhaların Akustik Özelliklerinin İncelenmesi

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UYGULAMALI MÜHENDİSLİK MODELLEMESİ

SES GÜCÜ DÜZEYĠ BELĠRLENMESĠ KARġILAġTIRMA ÖLÇÜMLERĠ

Akustik Uygulamalarda Kullanılan Yazılımlar

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

Aktif Titreşim Kontrolü için Bir Yapının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Modelinin Elde Edilmesi ve PID, PPF Kontrolcü Tasarımları

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

SU ALTI AKUSTİĞİ TEMELLERİ & EĞİTİM FAALİYETLERİ

PARÇA MEKANİĞİ UYGULAMA 1 ŞEKİL FAKTÖRÜ TAYİNİ

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

KONGRE VE KÜLTÜR MERKEZİ ÖRNEĞİNDE ÇOK AMAÇLI SALON AKUSTİĞİ İNCELEMESİ MULTI-PURPOSE HALL ACCOUNTING EXAMINATION FOR CONGRESS AND CULTURAL CENTER

Akustik Camlarda Farklı PVB Ara Katmanları

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VIII. DENEY FÖYÜ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Yrd. Doç. Dr. Tolga DEMİRCAN. Akışkanlar dinamiğinde deneysel yöntemler

Mekanik Karıştırıcıların Hesaplamalı Akışkanlar Mekaniği ile Sayısal Modellenmesi

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Seri ve Paralel RLC Devreleri

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

Abs tract: Key Words: Elif ŞAHİN Erkan DİKMEN Arzu ŞENCAN ŞAHİN

10.Ulusal Akustik Kongresi Yıldız Teknik Üniversitesi Oditoryumu, İstanbul Aralık 2013

SES KALİBRATÖRÜ KALİBRASYONU KONUSUNDA ULUSAL DÜZEYDE LABORATUVARLAR ARASI KARŞILAŞTIRMA

Tali Havalandırma Hesaplamaları Auxiliary Ventilation Calculations

MBD 2016, 5 (1): 16 21

BİLEŞİK CİDAR SES GEÇİRMEZLİĞİNDE CAM ELEMANLARIN ÖNEMİ VE KONUT DIŞ CEPHE MALZEMELERİNDEN ÖRNEKLER

UÇAK GÖVDE PANELLERİNDE AKUSTİK YÜKLEME ALTINDA OLUŞAN GERİLMELERİN İSTATİSTİKSEL ENERJİ ANALİZİ İLE İNCELENMESİ

ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 1, No: 2, 2014 (47-56)

GEMİ ÇELİK TEKNE AĞIRLIK DAĞILIMININ MODELLENMESİNDE BİR YAKLAŞIM: HACİMSEL ORANLAR YAKLAŞIMI

FİNANSAL RİSK ANALİZİNDE KARMA DAĞILIM MODELİ YAKLAŞIMI * Mixture Distribution Approach in Financial Risk Analysis

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Performans Tabloları Yalınkat Camlar

ÖN DİZAYN AŞAMASINDA GEMİ GÜCÜNÜN BELİRLENMESİ ve DEĞİŞİK TİP GEMİLER İÇİN MODEL DENEYLERİ ile KARŞILAŞTIRILMASI

DENEY MONTAJ ŞEMASI I II III ON-OFF VALF BORU KESİTİ

Posta Adresi: Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Esentepe Kampüsü/Sakarya

Aktif Titreşim Kontrolü için Bir Yapının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Modelinin Elde Edilmesi ve PID, PPF Kontrolcü Tasarımları

5/8/2018. Windsor Probe Penetrasyon Deneyi:

Sayısal Yöntemler (COMPE 350) Ders Detayları

Yapısal-Akustik Sistemlerin İstatistiksel Enerji Analizi Parametrelerinin Sayısal Olarak Belirlenmesi

AKUSTİK TASARIM İLE ENERJİ TASARRUFU VE İLKYATIRIM İLİŞKİSİ ORHAN GÜRSON

1. YARIYIL / SEMESTER 1

Yasal Durum, Ölçüm Standartları, Kalibrasyon, Cihaz ve Ekipman

TEST RAPORU. Rapor Numarası : / Rapor Tarihi : 26 / 02 / Referans Standart

FEN BİLİMLERİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

TAŞIT MOTORLARI İÇİN REZONATÖR TİP SUSTURUCU TASARIMI

BRÜLÖR SUSTURUCUSU TASARIM VE ĐMALATI. Yük. Müh. Remzi TOPRAK 2, Hamdi ERCAN 3. E-Posta: ; meroglu@gazi.edu.tr

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

Key words: Double-glazed windows, triple-glazed windows, optimum air-layer thickness

MEKANİK TEST LABORATUVARI

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDATI

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ

Asenkron Motor Analizi

Öğrencilere bilgisayar destekli titreşim analizi yeteğinin kazandırılması

LCR METRE KALİBRASYONU

OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN GÖZENEKLİ MALZEMELERİN AKUSTİK ÖZELLİKLERİ VE ANALİZİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Güzide Tuğçe VİDİNLİMEN

ÖZGEÇMİŞ. Dr. Çiğdem Dinçkal

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

MATLAB/Simulink ile Sistem Modellemesine Giriş

ÇATI ÜSTÜ CİHAZLARDAN YAYILAN ÇEVRESEL GÜRÜLTÜNÜN HARİTALANMASI

T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ

FAN SELECTOR FAN SELECTOR FAN SEÇİM YAZILIMI.

TAŞITLARDA KULLANILAN FREN KOMPRESÖRLERİNİN DİNAMİK VE AKUSTİK ANALİZİ

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

DENEY FÖYÜ 7: Seri ve Paralel Rezonans Devreleri

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Bölüm 12 İşlemsel Yükselteç Uygulamaları

Transkript:

12. ULUSAL AKUSTİK KONGRESİ ve SERGİSİ İZMİR YÜKSEK TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ, URLA, İZMİR 14-15 Eylül 2017 GÖZENEKLİ MALZEMELERİN SES YUTMA KATSAYILARININ AMPİRİK ve SAYISAL YÖNTEMLERLE TAHMİNİ Ersen Arslan 1,2, Mehmet Çalışkan 1 1 ODTÜ, Makina Mühendisliği, Çankaya, Ankara, Türkiye Tel: 0312 210 2572, e-posta: caliskan@metu.edu.tr 2 FİGES A.Ş, Nilüfer, Bursa, Türkiye Tel: 224 280 85 25, e-posta: ersen.arslan@figes.com.tr ÖZET Gürültü yalıtımı ve ses iyileştirmesi mimari akustik başta olmak üzere birçok farklı sektörde kilit rol oynamaktadır. Bu amaç için kullanılan gözenekli yapıdaki malzemelerin ses yutma katsayılarının kestirilmesinde kullanılan ampirik modeller teknik literatürde mevcuttur ve bu modeller için malzemenin akış direnci parametresinin bilinmesi yeterlidir. Bu çalışmada ISO 10534-2 standardına dayalı empedans tüpü ölçümlerinden elde edilen veriler işlenerek farklı tip ve kalınlıktaki gözenekli malzemelerinin akış direnci parametreleri, eğri uydurma yöntemi ile MATLAB yazılımı kullanılarak hesaplanmıştır. Çalışmanın devamında ise efektif akış direnci değerleri kullanılarak ANSYS Mechanical yazılımında ISO 10534-2 ölçümünün simülasyonu yapılmıştır. Elde edilen sayısal sonuçlar ile test sonuçları karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Ses yutma katsayısı, Empedans tüpü, Akış direnci, ISO 10534-2 PREDICTION OF SOUND ABSORPTION COEFFICIENTS OF POROUS MATERIALS BY MEANS OF EMPIRICAL AND NUMERICAL METHODS ABSTRACT Noise insulation and sound improvement play a key role in many different sectors, mainly in architectural acoustics. The empirical model used for estimating the sound absorption coefficients of porous materials used for this purpose is available in the technical literature and it is sufficient to know the flow resistance parameter of the material in these models. In this work, the data obtained from impedance tube measurements based on ISO 10534-2 standard are processed and flow resistance parameters of porous materials of different types and thicknesses are calculated using MATLAB software with curve fitting method. Next, the numerical simulations of the ISO 10534-2 test are performed in ANSYS Mechanical software by using the effective flow resistance values. The numerical and the test results are compared. Keywords: Sound absorption coefficient, Impedance tube, Flow resistivity, ISO 10534-2

1. GİRİŞ Akustik yalıtım malzemelerinin özelliklerinin belirlenmesi son yıllarda en çok ilgi çeken araştırma alanlarından biridir. Söz konusu malzemeler gerek gürültünün azaltılmasında, gerekse akustik performansın geliştirilmesinde başta mimari ve otomotiv uygulamaları olmak üzere neredeyse tüm mühendislik alanlarında kullanılmaktadır. Günümüzde sentetik olarak elde edilen fiberglas, mineral yünü, cam yünü veya poliüretan sünger ve köpükler halen tercih edilmektedir. Bu malzemelerin αo dik geliş ses yutma katsayısı ise genellikle ISO 10534-2 ve ASTM E1050 standartlarında belirtildiği üzere empedans tüpleri ile ölçülebilmektedir [9-10]. Öte yandan, αo gözenekli yalıtım malzemeleri için ampirik formüller kullanılarak da başarılı bir şekilde kestirilebilmektedir. Bunun için malzemenin spesifik hava akış direncinin σ ve kalınlığının h bilinmesi yeterlidir. Özellikle ön tasarım aşamasında yüksek hassasiyetli sonuçları tespit etmekten çok, uygunluk yönüyle en yüksek potansiyele sahip olan malzemenin belirlenmesinde ve karşılaştırmalı değerlendirilmesinde bu yöntem kullanılmaktadır. Malzemelerin hava akış direnci ISO 9053 e göre ölçülerek tespit edilmektedir [11]. Ne yazık ki çoğu üretici kendi kataloglarında malzemeleriyle ilgili bu değerleri paylaşmamaktadır. Bu çalışmada ise hava akış direnci ampirik formülleri tersten kullanılmak suretiyle, empedans tüpü test sisteminden frekansa bağlı olarak elde edilmiş ses yutma katsayıları üzerinden hesap edilmiştir. MATLAB ortamında hazırlanmış olan hesaplama kodları vasıtasıyla eğri uydurma yöntemi uygulanmıştır. Çalışmanın devamında ise ticari bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS Mechanical kullanılarak empedans tüpü ölçümünün simülasyonu hazırlanmış, bir önceki aşamada elde edilen hava akış direnci değerleri kullanılarak farklı kalınlık ve konfigürasyonlar için ses yutma katsayıları hesaplanmıştır. Sayısal analiz sonuçları ile bunlara karşılık gelen test sonuçları karşılaştırılmıştır. 2. AMPİRİK KESTİRİM MODELLERİ 1970li yıllardan beri birçok ampirik kestirim yöntem geliştirilmiştir[1-8]. Çok sayıda numune üzerinde yapılmış olan ölçüm sonuçlarına regresyon modelleri uygulanarak katsayıların belirlenmesi şeklinde yaklaşım bu yöntemlerin ortak noktasıdır. Uygulamada kullanılan ses yalıtım malzemelerinin türlerine göre (gözenekli, lifli ya da tanecikli) uygun olan yöntemler de değişmekle beraber, bu çalışmada özellikle Delany-Bazley, Miki ve Dunn modelleri üzerinde durulacaktır. Her üç modelde kullanılan matematiksel tanımlamalar karakteristik empedans ( Zk = R + jx ) ve yayılım sabiti ( γ = α + jβ ) üzerinden yapılmaktadır [1]: = 1 + (1) = (2) = (3) = 1 + (4)

Denklemlerde yer alan ve ortamdaki havanın yoğunluğu ve ses hızını, açısal frekansı ifade etmektedir. Kestirim modellerine göre farklılık gösteren sabit katsayılar ise Tablo1 de verildiği üzeredir. Tablo 1. Kestirim modellerinin katsayı değerleri a b c d p q r s Delany-Bazley 0.0497-0.754 0.0758-0.735 0.169-0.595 0.0858-0.700 Miki 0.0699-0.632 0.107-0.632 0.160-0.618 0.109-0.618 Dunn 0.1065-0.369 0.0853-0.758 0.147-0.715 0.1262-0.491 Delany-Bazley ve Miki modelleri lifli malzemelerle yapılan ölçümlere dayandığı için yine bu malzemeler için kullanılması daha uygun görülmektedir. Öte yandan bu modellerin gözenekli malzemelerde de nispeten başarılı sonuçlar verdiği görülmektedir. İki model arasındaki temel fark ise Delany-Bazley modeli için önerilen çalışma aralığı 0.01 < < 1 iken [1], Miki modeli için üst sınırın kaldırılmış olmasıdır 0.01 < [4]. Öte yandan Dunn modeli ise gözenekli (açık) köpüksü malzemeler kullanılarak elde edilmiştir [2]. Eğer numunenin arkasında tam yansıtıcı nitelikte bir destek var ise h kalınlıktaki bir malzemenin empedansı aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir: = coth( h) (5) Malzemenin dik geliş ya da düşme ses yutma katsayısı aşağıdaki denklemden hesap edilebilir. = 1 + (6) 3. ÖLÇÜM SİSTEMİ ve MALZEME NUMUNELERİ ISO 10534-2 ve ASTM E1050 standartlarına uygun bir şekilde tasarlanmış olan akustik empedans tüpünün mekanik yapısı Şekil 1 de gösterilmiştir [9-10]. Dairesel iç çapı 60 mm değere sahiptir ve ölçümlerin frekans aralığı 100 Hz ile 3250 Hz arasındadır. KEF marka hoparlör, PCB marka basınç tipi mikrofonlar ve NI marka veri toplama kartı donanımları oluşturmaktadır.

Şekil 1. ISO 10534-2 ve ASTM E1050 ile uyumlu akustik empedans tüpü (FİGES) Test sisteminin yazılımı MATLAB ortamında geliştirilmiştir. Yazılımın yetkinlikleri arasına burada anlatılan eğri uydurma yöntemi ile ses yutma katsayısı üzerinden spesifik akış direncini kestirebilme özelliği de eklenmiştir. Ölçümlerin yapıldığı malzemeler melamin bazlı köpükler, 30 mm ve 50 mm kalınlıklarda her birinden ikişer adettir. Empedans ölçümü için su jeti ile hassas bir şekilde kesim yapılmıştır. Numunelerin görselleri Şekil 2 de verilmiştir. Şekil 2. Melamin bazlı köpükten oluşan test numuneleri 4. SAYISAL MODELLEME (ANSYS) Empedans tüpü ile yapılan akustik ölçümün sayısal modeli ANSYS yazılımı kullanarak modellenmiştir. Düzlemsel dalga koşulunu sağlamak için, benzer şekilde silindirik kanalın iç çapı 60mm olarak tanımlanmıştır. Akustik sonuçların doğruluğu için sonlu elemanlar yöntemiyle ilgili olarak, harmonik analizde çözüm frekansına karşılık gelen dalga boyunun altıda birinden daha küçük eleman boyutu tanımlanmıştır. Model içinde tanımlanan diğer koşullar Şekil 3 te gösterildiği gibidir. Test numunesi için ANSYS kütüphanesindeki gözenekli malzeme modellerinden Miki seçilmiş ve akış direnci için test çıktılarına eğri

uydurma yöntemi uygulaması sonucu belirlenen (bir sonraki başlıkta verilmiştir) değer atanmıştır. Şekil 3. Akustik harmonik analiz için oluşturulan sayısal model (ANSYS) 5. TEST ve ANALİZ ÇIKTILARI 5.1. Eğri uydurma yöntemi ile ampirik modellerin karşılaştırılması İlk olarak kalınlığı 50 mm olan numunenin ölçümü yapılmış ve dik geliş/düşme ses yutma katsayısı 100-3200 Hz arasında elde edilmiştir. Daha sonra ise bu veri kullanılarak eğri uydurma yöntemi ile sırasıyla Delany-Bazley, Miki ve Dunn modelleri için akış direnci parametreleri çözdürülmüştür. Bu modellere karşılık gelen değerler sırasıyla: 12565, 13885 ve 15290 N.s/m 4 olarak kestirilmiştir. Şekil 4 te ses yutma katsayısının frekansa bağlı değerleri test ve kestirim modelleri için gösterilmiştir. Genel davranışa bakıldığında, her üç modelin de test eğrisi ile uyumlu olduğu görülmektedir. Eğer bir sıralama yapmak gerekir ise Delany- Bazley nin diğer modellere göre daha başarısız olduğu söylenebilir. Zaten bu modelin önerilen frekans aralığı diğerlerine göre daha sınırlıdır. Şekil 4. Akustik harmonik analiz için oluşturulan sayısal model (ANSYS)

5.2.Sayısal model çıktıları ve test değerlerinin karşılaştırması Çalışmanın ikinci aşamasında ise ilk aşamada kestirilen akış direnci değerleri sayısal model içinde malzeme özelliği girdisi olarak kullanılmıştır. ANSYS kütüphanesinde Delany-Bazley ve Miki modelleri mevcuttur, Dunn modeli ise bulunmamaktadır. Daha başarılı olduğu için sayısal hesaplamalarda Miki modeli seçilmiştir ve daha önce 50 mm lik numune ölçümünden kestirilen 13885 N.s/m 4 değeri atanmıştır. Şekil 5. 50 mm numune için sayısal ve test sonuçlarının karşılaştırılması (kırmızı renk: test, mavi renk: sayısal yöntem) Şekil 6. 30 mm numune için sayısal ve test sonuçlarının karşılaştırılması (kırmızı renk: test, mavi renk: sayısal yöntem) Şekil 5 te 50 mm numunenin test sonucu ile sayısal analiz sonuçları 1/3 Oktav bantlarında gösterilmiştir. Malzemenin akış direnci aynı test üzerinden kestirildiğinden, sonuçlarda mükemmel seviyede uyum olduğu görülmektedir. Şekil 6 da ise aynı malzemenin 30 mm lik numunesinin test sonucu ile sayısal olarak elde edilen sonuçlar ve ikisi arasındaki fark verilmiştir. Akış direnci 50 mm lik numuneden elde edilmesine rağmen, sayısal sonuçların 30 mm için doğruluğu mükemmele yakındır. Son olarak, aynı numuneler arkalarında 20 mm hava boşluğu bırakılarak ölçümler tekrarlanmıştır. Şekil 7 ve Şekil 8 de sırasıyla 50 mm ve 30 mm lik numuneler için elde

edilen test ve sayısal analiz sonuçları gösterilmiştir. Önceki sonuçlara göre aradaki farkın genel olarak arttığı gözlemlenmekle beraber sayısal modelin test sonuçlarla iyi derece uyumlu olduğundan söz edilebilir. Şekil 7. 50 mm numune ve 20 mm hava için sayısal ve test sonuçlarının karşılaştırılması (kırmızı renk: test, mavi renk: sayısal yöntem) Şekil 8. 30 mm numune ve 20 mm hava için sayısal ve test sonuçlarının karşılaştırılması (kırmızı renk: test, mavi renk: sayısal yöntem) 6. SONUÇ Bu çalışmada birçok uygulamada kullanılan akustik yalıtım malzemelerinin ses yutma katsayılarının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak hesaplanmasıyla ilgili bir yöntem açıklanmıştır. Söz konusu gözenekli malzemelerin akustik değerlerinin kestiriminde gerekli olan akış direnci, eğri uydurma yöntemi kullanılarak empedans test sistemi ölçüm sonuçlarından elde edilmiş ve bu değer farklı malzeme kalınlığı ve konfigürasyonlar için sayısal modelde kullanılmıştır. Sayısal sonuçlar bu çalışmadaki malzeme için test çıktıları ile son derece uyumlu çıkmıştır. Bu yöntem sayesinde, uygulama özelinde kullanılacak olan gözenekli malzemelerin kalınlık ve konfigürasyonu daha fazla akustik teste gerek olmadan optimize edilebilir. Aynı zamanda eğri uydurma yönteminin malzemenin akış direncini elde etmek için kullanılabileceği ortaya koyulmuştur.

KAYNAKLAR [1] M.E. Delany and E.N. Bazley, Acoustical properties of fibrous absorbent materials, Applied Acoustics, 3, pp.105-116, 1970. [2] M, E. Dunn and W.A. Davern, Calculation of acoustic impedance of multi-layer absorbers, Applied Acoustics 19, p.321, 1986. [3] Qunli W. Empirical relations between acoustical properties and flow resistivity of porous plastic open-cell foam., Applied Acoustics, 25:141 8, 1988. [4] Y. Miki, Acoustical properties of porous materials - Modifications of Delany-Bazley models J. Acoust. Soc. Jpn. (E), 11, 19 24, 1990. [5] Allard J-F, Champoux Y. New empirical equations for sound propagation in rigid frame fibrous materials, J Acoust Soc Am;91(6):3346 53, 1992. [6] Allard J-F. Propagation of sound in porous media., Elsevier Applied Science: Modelling sound absorbing materials, 1993. [7] T. Komatsu, Improvement of the Delany-Bazley and Miki models for fibrous soundabsorbing materials Acoust. Sci. & Tech. 29, 2, 2008. [8] D. Oliva and V. Hongisto, Sound absorption of porous materials Accuracy of prediction methods, Applied Acoustics 74, pp. 1473 1479, 2013. [9] ISO 10534-2:1998 (E): Acoustics determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 2: transfer-function method, International Organization for Standardization; 1998. [10] ASTM E1050 12: Standard Test Method for Impedance and Absorption of Acoustical Materials Using a Tube, Two Microphones and a Digital Frequency Analysis System, 2006. [11] ISO 9053:1991 (E): Acoustics materials for acoustical applications determination of airflow resistance. International Organization for Standardization; 1991.