Встроенная система подавления вибрации для звуконепроницаемых помещений

Исследователи определили, как встроенные резонаторы справляются с вибрациями при различных сценариях. Резонаторы — это устройства, которые помогают управлять вибрациями — в некоторых автомобилях они используются для ограничения звука, издаваемого глушителем автомобиля, а в некоторых мостах и ​​зданиях они используются для ограничения шума и движения от этих конструкций. Резонаторы используют пружинные колебания для контроля и изменения вибраций — одни поглощают и нейтрализуют их, а другие усиливают и направляют в определенные места.

В предыдущих исследованиях изучалось, как использовать резонаторы для контроля звука, проходящего через стены, или для уменьшения вибрации движущихся транспортных средств. Эти исследования были сосредоточены на добавлении резонатора к существующей конструкции или части автомобиля. Новое исследование показало, что резка резонаторов непосредственно в стене или материале автомобиля подавляет вибрации, которые могут распространяться.

Исследователи разрезали резонаторы на прямоугольные акриловые пластины, чтобы определить, что могло бы произойти, если бы резонаторы были вырезаны непосредственно в материале, а не добавлены позже. В исследовании не проводилось прямого сравнения врезных резонаторов с добавленными. Врезные резонаторы имеют более обтекаемую форму, чем те, которые добавляются, и будут лучшим вариантом для приложений, где пространство имеет значение, например, при строительстве самолета или стены.

Исследователи удерживали пластины на месте с помощью разных механизмов — некоторые были плотно зажаты, некоторые подвешены в воздухе, а некоторые поддерживались опорами. Затем они использовали механизированный молоток для ударов по пластинам и измерили силу колебаний, создаваемых каждой пластиной после удара молотка. Они оставили одну тарелку без изменений в качестве контроля.

Они обнаружили, что вибрации на неизмененных пластинах распространяются дальше, чем на пластинах со встроенными резонаторами. Резонаторы, как показали их эксперименты, помогали пластинам изгибаться и поглощать вибрации молотка.

Эксперименты были построены для проверки конструкции, которая может иметь несколько реальных применений и может использоваться для звукоизоляции стен. Его также можно использовать для создания каркасов самолетов, которые автоматически уменьшают звук, проникающий в салон; например, конструкция типа «сэндвич», состоящая из легкой панели со встроенным резонатором между двумя панелями из гипсокартона или уложенная слоями внутри стенок самолета. Это может быть использовано для снижения вибрации всей системы без снижения аэродинамики или эффективности, так как устраняется масса.

Резонаторы также могли поглощать вибрации независимо от того, как пластины удерживались на месте.