Идентификация и изследване на акустичните параметри на шумозащитни прегради чрез съвременни инженерни технологии
Наименование на конкурса: Конкурс за финансиране на фундаментални научни изследвания – 2019 г.
Основна научна област: Технически науки
№ на договор: КП-06-Н37/10
Начална и крайна дата на проекта: 06.12.2019 – 20.12.2021
Базова организация: Технически Университет – София
Ръководител на научния колектив (академична длъжност, научна степен, име): проф. дн инж. Иван Младенов Кралов
Описание на очакваните резултати
Същност на проблема
Вибрационното и акустичното замърсяване са основен проблем в съвременния индустриален свят. Най-приложим и относително евтин начин за шумозащита е използването на шумозащитни прегради. Тяхното проектиране е сложен процес, изискващ специфични познания и наличие на богат емпиричен опит. В допълнение процесът е много скъп и времеемък, когато се цели заглушаване на конкретни честотни диапазони или висока степен на редукция на шума поради нуждата от направата на редица опитни образци и тяхното експериментално тестване. В съвременната изследователска практика масово навлизат технологиите на виртуалното инженерство, чрез които чрез числено моделиране и използване на дигитални технологии е възможно компютърното проектиране, процесното симулиране и виртуално изследване на редица обекти и процеси. Предимствата на този подход са силно редуцираната себестойност, поради отпадане нуждата от итеративни експериментални изследвания с направа на съответните образци, съкратеното време за проектиране, възможността за проследяване влиянието на един или няколко параметъра върху търсения ефект, възможността за търсене на оптимално решение още в процеса на синтез на машината или агрегата и др.
В предлагания проект се предвижда чрез методите на виртуалното инженерство да се изгради методика за идентификация и числен синтез на шумозащитни прегради. Тя ще се основава на библиотечна, експериментална или числена идентификация на основните акустични параметри на материалите и конструкциите на преградите, процесното симулиране и числено изследване на разпространението и абсорбцията на звуковите вълни, както и на акустичната оценка на средата след преградите.
За постигането на дефинираната цел се предвижда решаването на следните задачи:
1. Класифициране на основните конструкции на шумоизолиращи прегради.
2. Експериментално идентифициране акустичните свойства на основните типове материали за шумоизолиращи прегради и класифицирането им по този признак.
3. Разработване и верификация на процедура за числено моделиране на материалите и конструкциите на шумоизолиращи прегради.
4. Числено изследване за влиянието на разположението на шумоизолиращите прегради спрямо прилежащата инфраструктура и оценка на комплексното им влияние върху акустичните свойства на средата.
5. Дефиниране на методика за подбор на шумоизолиращи прегради в зависимост от вида на прилежащата инфраструктура.
6. Дефиниране на комплексна методика за идентификация и числен акустичен синтез на шумозащитни прегради.
Очаквани ползи
Разработката на предлагания проект ще допринесе за доразвиване на познанията по техническа акустика и по-доброто систематизиране и разбиране на предимствата при прилагане на виртуалните технологии за проектиране на шумозащитни прегради. Наред с това ще се повиши квалификацията на участниците в проекта и ще се подпомогнат специалистите и проектантите в областта на техническата акустика. Вследствие на описаните ефекти ще се получи кумулативен социален ефект относно подобряване на акустичната среда за работа и живот в регионите.
Резултатите от разработката ще бъдат разпространени чрез представянето им на национални и международни научни форуми, пред национални браншови организации, а също и чрез внедряване в учебния процес на ТУ-София в специалност „Инженерна екология“.