5. główne wytyczne do poprawnego definiowania zadań z akustyki ...

5. GŁÓWNE WYTYCZNE… „Akustyka w budownictwie. …”
Zadanie warunków brzegowych, zapewniających efekt
częściowej dyssypacji energii rozchodzącej się fali dźwiękowej, polega
na zadaniu rzeczywistych charakterystyk impedancji akustycznej właściwej
powierzchni absorbujących energię fali (wg wzoru (4.5)). Interpretację
fizyczną tak zaproponowanego warunku brzegowego możemy
przeprowadzić w następujący sposób.
Przyjmijmy, że w ośrodku propaguje się sinusoidalna fala
płaska, a model ośrodka możemy przedstawić jak na Rys. 5.3 lub
Rys. 5.4 36 .
Rys. 5.3. Przypadek, w którym brzeg ośrodka akustycznego modelujemy
jako niepodatny (ustawienie domyślne w ABAQUS)
Rys. 5.4. Przypadek, w którym brzeg ośrodka akustycznego modelujemy
jako podatny – warunek impedancji na brzegu
Rysunek 5.3, przedstawia sytuację, w której całkowita energia fali
akustycznej zostanie zwrócona po odbiciu od brzegu (Rys. 5.5), co
zgodnie z podpisem pod Rys. 5.3 jest ustawieniem domyślnym
w ABAQUS. Rysunek 5.4, przedstawia natomiast sytuację, w której
zadano warunek impedancji na brzegu, który jak pamiętamy z Rozdz.
4 ustala liniową relację pomiędzy ruchem podpory w kierunku „na
zewnątrz” od ośrodka akustycznego, a ciśnieniem akustycznym „niesionym”
przez propagującą się falę. W skutek ruchu podpory, warstwa
przy granicy kontaktu dwóch ośrodków, nie może się „sprężyć”
jak pozostałe – do ośrodka powraca tylko część energii (Rys. 5.6).
Rys. 5.5. a) przed odbiciem; b) po odbiciu
36 czarne kropki to zdyskretyzowana masa ośrodka, a sprężynki charakteryzują właściwości sprężyste
ośrodka
73