Ingebouwde trillingsregeling voor geluiddichte ruimtes

Onderzoekers hebben vastgesteld hoe ingebouwde resonatoren omgaan met trillingen onder verschillende scenario's. Resonatoren zijn apparaten die helpen bij het beheren van trillingen - sommige voertuigen hebben ze om het geluid van de uitlaatdemper van een auto te beperken en sommige bruggen en gebouwen gebruiken ze om geluid en beweging van die constructies te beperken. Resonatoren gebruiken veerachtige oscillatie om trillingen te regelen en te veranderen - sommige absorberen en neutraliseren ze, terwijl andere ze versterken en naar specifieke plaatsen leiden.

Eerdere studies hebben onderzocht hoe resonatoren kunnen worden gebruikt om geluid dat door muren gaat te beheersen of om de trillingen van bewegende voertuigen te verminderen. Die studies waren gericht op het toevoegen van een resonator aan een bestaande structuur of voertuigonderdeel. Uit de nieuwe studie bleek dat het direct in de muur of voertuigmateriaal snijden van resonatoren de trillingen onderdrukt die zich konden verspreiden.

De onderzoekers sneden resonatoren in rechthoekige acrylplaten om te bepalen wat er zou kunnen gebeuren als resonatoren rechtstreeks in een materiaal werden gesneden, in plaats van er later aan toegevoegd te worden. De studie vergeleek de ingekapselde resonatoren niet rechtstreeks met de resonatoren die werden toegevoegd. Ingeschakelde resonatoren zijn meer gestroomlijnd dan de resonatoren die worden toegevoegd en zouden betere opties zijn voor toepassingen waar ruimte van belang is, bijvoorbeeld bij de constructie van een vliegtuig of een muur.

De onderzoekers hielden de platen op hun plaats met behulp van verschillende mechanismen - sommige werden stevig vastgeklemd, sommige werden in de lucht opgehangen en sommige werden opgehouden door steunen. Vervolgens gebruikten ze een gemechaniseerde hamer om op de platen te slaan en maten ze de kracht van de trillingen die door elke plaat werden gecreëerd na de impact van de hamer. Ze hielden één bord ongewijzigd als controle.

Ze ontdekten dat trillingen verder reisden op de ongewijzigde platen dan op die met ingebouwde resonatoren. De resonatoren, zo bleek uit hun experimenten, hielpen de platen te buigen en de trillingen van de hamer te absorberen.

De experimenten zijn gebouwd om een ​​ontwerp te testen dat meerdere toepassingen in de echte wereld kan hebben en dat kan worden gebruikt om muren geluiddicht te maken. Het kan ook worden gebruikt om vliegtuigframes te bouwen die automatisch het geluid verminderen dat de cabine binnenkomt; bijvoorbeeld een sandwich-achtige constructie bestaande uit een lichtgewicht paneel met een ingebouwde resonator tussen twee panelen van gipsplaat of gelaagd binnen de muren van een vliegtuig. Dit kan worden gebruikt om trillingen van het hele systeem te verminderen zonder de aerodynamica of efficiëntie te verminderen, omdat massa wordt geëlimineerd.

De resonatoren waren ook in staat om trillingen te absorberen, ongeacht hoe de platen op hun plaats werden gehouden.