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AVALIAÇÃO DO SURGIMENTO DE MODOS DE PROPAGAÇÃO DE ALTA ORDEM SOBRE A EFICIÊNCIA DAS CAVIDADES ACÚSTICAS COM O MEF

RESUMO

INTRODUÇÃO: O estudo de filtros acústicos, com uso de métodos numéricos, avaliam o comportamento da propagação de ondas sonoras com teorias uni, bi e tridimensionais com simetria circunferencial. As teorias uni e bidimensionais aplicam o princípio da propagação de ondas sonoras de frente de propagação plana. Entretanto, no interior das cavidades há o surgimento de modos de alta ordem transversais (circunferencial e radial) e longitudinais. Além disso, a teoria que se utiliza da formulação tridimensional com uso de modelos simétricos, somente leva em consideração o surgimento de modos de propagação circunferenciais desprezando o surgimento dos modos de alta ordem. Os modos de alta ordem podem causar diferenças significativas na predição da eficiência dos filtros acústicos quando avaliados em termos de suas perdas de transmissão sonoras . – OBJETIVOS: Este projeto de IC tem como objetivo avaliar a influência do surgimento de modos de alta ordem no interior de cavidades acústicas sobre as suas eficiências com uso do MEF tridimensional. – MATERIAIS E MÉTODO: Este projeto foi divido em 6 etapas: 1)Estudo do fenômeno da propagação de ondas sonoras; 2)Estudo do método dos elementos finitos; 3)Modelagem geométrica com software de CAD; 4)Criação da malha de elementos finitos com o SIMCENTER3D Siemens; 5)Análise computacional com SIMCENTER3D Siemens e 6)Obtenção do campo de pressões com SIMCENTER3D Siemens. – RESULTADOS: Foram estudados os artigos referentes ao estudo da eficiência acústica de câmaras de expansão simples e câmaras de expansão com tubos estendidos concêntricos, câmaras de expansão com 2 tubos concêntricos estendidos na entrada e saída do silenciador e câmara com superfície da cavidade maior modificada. Além disso, foram determinadas as frequências características para o estudo para o campo de pressões para cada modelo. As frequências escolhidas foram: uma abaixo da frequência de corte de propagação de onda plana, frequências que representa regiões de vale (ressonâncias) e pico de perda de transmissão alta. Estas frequências foram escolhidas de com base nos resultados do estudo da eficiência acústica de 4 trabalhos da literatura. Os modelos teriam seus campos sonoros analisados acima da frequência de corte de suas cavidades utilizando o software de análises acústicas SIMCENTER 3D Siemens. Os resultados com base nos estudos mostram que existe a o surgimento de modos de alta ordem e seu decaimento com a distância de propagação para frequências abaixo do 1 modo radial de propagação. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: De acordo com o plano de trabalho do aluno, a partir de março deveriam ser realizadas 4 etapas: modelagem computacional; treinamento no software de simulação computacional; avaliação dos modelos computacionais e Correlação dos resultados computacionais com os da literatura. Infelizmente o projeto de IC não pode ser concluído em virtude do ataque cibernético que a PUCPR sofreu em março de 2022 indisponibilizando o acesso aos servidores de licenças do software de análise acústica.

PALAVRAS-CHAVE:

Filtros acústicos; metodo dos elementos finitos; campo de pressões; perda de transmissão sonora.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Esta pesquisa foi desenvolvida com bolsa de Iniciação Científica com recursos da PUCPR
Legendas:
  1. Estudante;
  2. Orientador;
  3. Colaboradores.

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