Виявлення впливу округлих шумозахисних екранів зі скінченною звукоізоляцією на акустичне поле довкола лінійних джерел звуку
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224327Ключові слова:
округлий шумозахисний екран, метод часткових областей, кінцева звукоізоляція, зниження шумуАнотація
Досліджено зниження шуму транспортних потоків округлими шумозахисними екранами, що мають кінцеву звукоізоляцію, тобто такі, що можуть пропускати крізь себе звук.
Майже всі моделі акустичних екранів, що досліджуються аналітичними методами, є або прямими, або проходження звуку крізь екран не враховується, тобто вважається, що екрани мають нескінченну звукоізоляцію. Такий підхід дозволяв проводити аналітичний розв’язок задачі для спрощеної моделі, однак робив неможливим проводити аналіз необхідної звукоізоляції шумозахисних екранів.
Зроблено постановку задачі про дослідження акустичного поля довкола екрану, що має кінцеву звукоізоляцію, тобто враховано, що звукова хвиля розповсюджується крізь тіло екрану. Крім того, в даній задачі розглянуто не вертикальний екран, а екран округлої форми, що також застосовується в різних країнах.
Розв’язання такої задачі виконано методом часткових областей. Даний метод дозволив строго аналітично побудувати розв’язок задачі спростивши її до розв’язання нескінченної системи алгебраїчних рівнянь, що була розв’язана методом редукції.
Модель екрану було задано значеннями густини та швидкості звуку в матеріалі екрану. Такий підхід дозволив змінювати акустичний імпеданс матеріалу екрана і тим самим змінювати звукоізоляцію екрана. Це дозволило кількісно визначити вплив звукоізоляції екрану на його ефективність. Було показано, що ефективність шумозахисних екранів зі скінченною звукоізоляцією наближається до ефективності акустично жорстких екранів за умови, що власна звукоізоляція екрану на 13–15 дБ більша за розрахункову ефективність жорсткого екрану.
Результати таких досліджень дозволять більш точно оцінювати ефективність шумозахисних екранів. Визначення акустичної ефективності екрану дозволить висувати вимоги щодо його звукоізоляційних характеристик. Це дозволить підбирати конструкції шумозахисних екранів з мінімальними фізичними параметрами, такими як товщина, маса тощо.
Посилання
- Jacyna, M., Wasiak, M., Lewczuk, K., Karoń, G. (2017). Noise and environmental pollution from transport: decisive problems in developing ecologically efficient transport systems. Journal of Vibroengineering, 19 (7), 5639–5655. doi: http://doi.org/10.21595/jve.2017.19371
- Mozhaiv, O., Kuchuk, H., Shvets, D., Tretiak, V., Tretiak, M., Ostropilets, V. et. al. (2019). Minimization of power losses by traction-transportation vehicles at motion over a bearing surface that undergoes deformation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (97)), 69–74. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156721
- Macdonald, H. M. (1915). A Class of Diffraction Problems. Proceedings of the London Mathematical Society, 2 (1), 410–427. doi: http://doi.org/10.1112/plms/s2_14.1.410
- Maekawa, Z. (1968). Noise reduction by screens. Applied Acoustics, 1 (3), 157–173. doi: http://doi.org/10.1016/0003-682x(68)90020-0
- Kurze, U. J., Anderson, G. S. (1971). Sound attenuation by barriers. Applied Acoustics, 4 (1), 35–53. doi: http://doi.org/10.1016/0003-682x(71)90024-7
- Isei, T., Embleton, T. F. W., Piercy, J. E. (1980). Noise reduction by barriers on finite impedance ground. The Journal of the Acoustical Society of America, 67 (1), 46–58. doi: http://doi.org/10.1121/1.383788
- Hewett, D. P., Langdon, S., Chandler-Wilde, S. N. (2014). A frequency-independent boundary element method for scattering by two-dimensional screens and apertures. IMA Journal of Numerical Analysis, 35 (4), 1698–1728. doi: http://doi.org/10.1093/imanum/dru043
- François, S., Schevenels, M., Degrande, G., Borgions, J., Thyssen, B. (2008). A 2.5 D finite element-boundary element model for vibration isolating screens. Proceedings of ISMA2008 International Conference on Noise and Vibration Engineering, 5, 2765–2776. Available at: https://limo.libis.be/primo-explore/fulldisplay?docid=LIRIAS253122&context=L&vid=Lirias&search_scope=Lirias&tab=default_tab&lang=en_US&fromSitemap=1
- Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S. (2020). Improvement of the efficiency of noise protective screens due to sound absorption. Technology Audit and Production Reserves, 3 (1 (53)), 11–15. doi: http://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.206018
- Trochymenko, M. P., Zaets, V. P., Osipchuk, L. N., Kotenko, S. G. (2019). The efficiency calculation method for noise barriers located on bridge structures. Science and Construction, 22 (4), 45–51. doi: http://doi.org/10.33644/scienceandconstruction.v22i4.119
- Vovk, I. V., Matsypura, V. T. (2010). Vliianie svoistv poverkhnostei shumozaschitnogo barera na ego effektivnost. Akustichnii vіsnik, 13 (1), 3–10. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115418
- Zaets, V., Kotenko, S. (2017). Investigation of the efficiency of a noise protection screen with an opening at its base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (89)), 4–11. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112350
- El-Rayes, K., Liu, L., Ignacio, E. J. (2018). Alternative Noise Barrier Approvals. Illinois Center for Transportation/Illinois Department of Transportation. doi: http://doi.org/10.36501/0197-9191/18-021
- Li, X., Hu, X., Zheng, J. (2020). Statistical energy method for noise reduction performance of the vertical noise barrier alongside railway bridges. Applied Acoustics, 170, 107503. doi: http://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107503
- Abramovits, M., Stigan, I. (Eds.) (1979). Spravochnik po spetsialnym funktsiiam. Moscow: Nauka, 832.
- Shenderov, E. L. (1972). Volnovye zadachi gidroakustiki. Leningrad: Sudostroenie, 352.
- Hrinchenko, V. T., Vovk, I. V., Matsypura, V. T. (2007). Osnovy akustyky. Kyiv: Naukova dumka, 640.
- Vovk, I. V., Grinchenko, V. T., Matsypura, V. T. (2012). Shumozaschitnye svoistva barerov, razmeschennykh vdol gorodskoi ulitsy. Akustichnii vіsnik, 15 (2), 3–16. Available at: https://core.ac.uk/download/pdf/87399159.pdf
- Zhang, X., Liu, R., Cao, Z., Wang, X., Li, X. (2019). Acoustic performance of a semi-closed noise barrier installed on a high-speed railway bridge: Measurement and analysis considering actual service conditions. Measurement, 138, 386–399. doi: http://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.02.030
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Виталий Семенович Дидковский , Виталий Пантелеевич Заец , Светлана Геннадьевна Котенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
