Riassunto analitico
Negli anni sono stati definiti svariati metodi sperimentali per la misurazione dell'impedenza acustica di diversi materiali. In questo lavoro, per prima cosa, viene descritta la teoria alla base del Metodo della Funzione di Trasferimento tra 2-Microfoni per la misura dell'impedenza acustica ortogonale alla superficie del materiale; successivamente vengono riportati i risultati ottenuti da una implementazione modificata di tale metodo utilizzando il Tubo ad Impedenza del Trinity College. Tali test hanno permesso di guadagnare esperienza nell'analisi dei segnali sonori, e quindi di considerare il fatto che le proprietà acustiche della maggioranza dei materiali si modificano al variare delle condizioni di lavoro, in particolare alla presenza di flussi radenti la superficie. L'elaborato continua quindi con la descrizione della teoria alla base della modifica all'Equazione di Helmholtz per considerare tali effetti, e viene poi riportata l'implementazione in Matlab di un metodo 2-D ad Elementi Finiti per la risoluzione di tale problema. Il codice è stato validato utilizzando dati provenienti da test effettuati al Langley Research Center della NASA. Tale codice ha permesso di calibrare propriamente i risultati ottenuti dal nuovo Condotto per la misurazione dell'Impedenza Acustica in presenza di Flussi Radenti del Trinity College, progettato e messo in opera, almeno in una sua prima implementazione, come obbiettivo centrale di questo lavoro, per permettere in un prossimo futuro una più intensiva ricerca sulle proprietà acustiche di materiali ottenuti per stampaggio 3D.
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Abstract
Over the years many methods for experimental acoustic impedance eduction have been defined. This work firstly describe the theory behind the Two-Microphones Transfer Function Method for normal impedance eduction; then the optimized results from a modified implementation of the related Impedance Tube in Trinity College are reported. The knowledges gained on signal processing and acoustics basis have then allow to consider how material's acoustic behaviour change when exposed to grazing flows. An implementation of the Convected Helmholtz Equation Method for acoustic impedance eduction is then considered and implemented with a Finite Element 2-D Model, finally is validated through benchmark values from the NASA Langley Research Center. The validated Model is then use to proper calibrate data acquired from the first implementation of the Grazing Flow Impedance Tube in Trinity College, that has been designed and built for the fulfilment of this thesis, but mostly to allow, in the near future, an intensive study on acoustic properties of 3D printed materials.
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