مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهینه سازی تراکنش توان صوتی پنل‌های چندجداره با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نویسندگان
1 دانشگاه علم و صنعت ایران
2 استادیار/دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
در این پژوهش پیش‌بینی تراکنش توان صوتی پنل‌های چندلایه‌ی‌ عایق صوت متشکل از لایه‌های مختلف از جمله مواد متخلخل، مواد الاستیک و هوا با روش ماتریس انتقال (TMM) صورت پذیرفته است. پس از اشاره به تئوری‌های موجود در این حوزه، نحوه‌ی تحلیل آکوستیکی و استخراج پارامتر‌هایی چون ضریب افت انتقال صوت با استفاده از روش ماتریس انتقال بسط و تشریح شده است. نتایج حاصل از روش مذکور با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه و پس از اطمینان از صحت آن، به بهینه‌سازی چند‌هدفی رفتار آکوستیکی پنل چندلایه پرداخته شده است. فرآیند‌ بهینه‌سازی به کمک الگوریتم ژنتیک (NSGA-II) با دو هدف بیشینه‌ ساختن ضریب افت انتقال صوت پنل و در عین حال کمینه‌کردن وزن سازه صورت پذیرفته است. نتایج بهینه‌سازی چندهدفه نشان می‌دهد که اگر هدف طراح دست‌یابی به متوسط ضریب افت انتقال صوت مشخصی در بازه‌ی فرکانسی 10 تا 500 هرتز برای پنل با ضخامت ثابت باشد، چنان‌چه پنل با تعداد لایه‌ی کمتری انتخاب نماید (سه لایه) از نظر وزنی به شرایط بهتری دست خواهد یافت. اما اگر متوسط ضریب افت انتقال صوت بیشتری در همان بازه‌ی فرکانسی مدنظر طراح باشد، انتخاب یک پنل با تعداد لایه‌ی بیشتر (شش لایه‌) از نظر وزنی شرایط مطلوب‌تری خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Optimization of power transmission interaction of multilayered panel using genetic algorithm

نویسندگان English

Reza Ahmadi 1
mohamadhasan Shojaeifard 1
Rouhollah Talebitooti 2
Mansour Torabi 1
1 Iran University of Science and Technology
چکیده English

In the present paper, power transmission interaction of multilayered sound isolation panels consists of porous, solid materials and air gaps using Transfer Matrix Method (TMM) has been considered. Considering the theories related to acoustical behavior of multilayered panel lined with poroelastic materials, detail explanation of Transmission Loss (TL) of a panel via TMM has been presented. Calculation of TL for a specified panel via TMM has been compared to existed experimental data in the literature and excellent agreement is observed. Next, based on this verified model, a multi-objective optimization of multilayered panel has been conducted using NSGA-II to maximize TL of panel while the panel weight is kept to a minimum. Results of two-objective optimization reveals, if the designer target is to achieve a specific average TL in the frequency band of 10 to 500 Hz, for a panel with constant width, selecting a panel with lower layers (three layers) can bring lower weight. But, if a higher average TL in the same frequency band is desired, a panel with more layers (six layers) has much better conditions in terms of weight.

کلیدواژه‌ها English

power transmission interaction
poroelastic multilayered panel
TMM
Multi-objective optimization using NSGA-II