6545

12

Третья глава посвящена планированию эксперимента, описанию методики, экспериментальных установок и аппаратуры для экспериментальных исследований, а также содержит результаты измерений звукоизоляции ортотропных конструкций в лабораторных условиях.

Измерения проводились в больших реверберационных камерах лаборатории акустики ННГАСУ по стандартной методике с использованием прецизионной электроакустической аппаратуры фирм «RFT» (Германия) и «Larson&Davis» (США). В главе приводится оценка надёжности и точности измерений, характеризующаяся предельной погрешностью 1...2 дБ, при доверительной вероятности 0,95.

Основной целью эксперимента ставилось изучение влияния на звукоизоляцию физико-механических свойств ортотропного ограждения, для чего исследовались конструкции из различных материалов, различных размеров, с разными значениями изгибных жёсткостей. Кроме того, изучалось влияние ориентации главных осей анизотропии относительно сторон ограждения и влияние его вибродемпфирования.

Например, сравнивая частотные характеристики звукоизоляции ортотропных стальных пластин одинаковых размеров и разной жесткости, выявлено, что для пластин с меньшей изгибной жесткостью наибольшее снижение значений звукоизоляции происходит в области частоты полного пространственного резонанса (ППР) f г v. Выше нее наблюдается рост значений звукоизоляции, которые стремятся к закону масс. Для пластин большей жесткости снижение звукоизоляции носит более выраженный характер и наблюдается в более широкой области частот. Зона пониженных значений звукоизоляции к тому же смещается в область средних частот за счет уменьшения величины fгv

Установлено, что выше частоты ПНР fгV звукоизоляция не зависит от размеров пластины; при уменьшении линейных размеров конструкции происходит смещение частоты НПРf гIV вверх по частотной шкале.

13

Показано, что численные значения частот простого пространственного и неполного пространственного резонансов увеличиваются по мере роста угла ориентации главных осей анизотропии относительно сторон пластины.

Коэффициент потерь является важным физико-механическим параметром ортотропной пластины. Экспериментально показано, что использование вибродемпфирующего покрытия для повышения собственной звукоизоляции последней оказалось целесообразно на всех частотах исследуемой области. Наибольшая эффективность от демпфирования наблюдается вблизи частот fгV и,

2f гV где она может достигать 15 дБ. Экспериментально выявлено, что общая эффективность применения вибродемпфирующих материалов возрастает при увеличении их «модуля потерь» (произведения значений коэффициента потерь и модуля упругости покрытия).

Сравнивая экспериментальные частотные характеристики звукоизоляции изотропных и ортотропных пластин можно сделать следующие выводы:

1.В случае ослабления поперечного сечения (например, путём нанесения пропилов) звукоизоляция получаемой ортотропной конструкции превышает звукоизоляцию исходной изотропной пластины практически во всём диапазоне частот. Величина превышения зависит от материала и массы пластины, а также от степени ослабления поперечного сечения.

2.Обратный эффект наблюдается при увеличении жёсткости пластины, например, путём установки подкрепляющего набора рёбер жёсткости или гофрирования. В этом случае звукоизоляция получившейся ортотропной пластины ниже по сравнению со звукоизоляцией исходной изотропной. Превышение в этом случае может наблюдаться лишь в области частоты полного пространственного резонанса fГтп для изотропной конструкции.

Вчетвертой главе приводится описание возможностей практического применения результатов исследований, рассмотренных в предыдущих главах. Здесь приведена разработанная на основе выполненных исследований последовательность расчета звукоизоляции однослойных ортотропных ограждающих конструкций и дан алгоритм расчёта с использованием ЭВМ.

18

4. Найдены зависимости определения граничных частот областей простых пространственных, неполных пространственных и полных пространственных резонансов для ортотропных пластин.

5.Установлено, что основными факторами, влияющими на звукоизоляцию ортотропных ограждающих конструкций, являются размеры ограждения, значения изгибных жесткостей и коэффициента потерь.

6.Разработан алгоритм расчета звукоизоляции однослойных ортотропных ограждающих конструкций, который реализован на ЭВМ.

7.Проведены экспериментальные исследования звукоизоляции однослойных и многослойных ортотропных ограждающих конструкций. Сравнение экспериментальных частотных характеристик с полученными при помощи предлагаемого метода расчета указывает на согласованность хода кривых и их численную сходимость.

8.На основе анализа экспериментальных и теоретических исследований разработан практический способ расчета многослойных перегородок с ортотропным слоем, позволяющий на стадии проектирования оценить изоляцию воздушного шума ограждением.

Основные положения диссертации изложены в печатных работах:

1. Паузин, С. А. Анализ методов расчета частотных характеристик звукоизоляции [Текст] / С. А. Паузин // Научно - техническая конференция про- фессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и студентов. «Строительный комплекс-98» Тезисы докладов. Часть 2: Архитектура, архитектурное проектирование. - Н. Новгород: ННГАСУ, 1998. - С.15 - 16.

2. Паузин, С. А. Прогнозирование звукоизоляции облегченных ограждающих конструкций [Текст] / С. А. Паузин // Сборник аннотаций научных работ и дипломных проектов студентов региона, отмеченных на всероссийских и региональных конкурсах по разделу «Строительство и архитектура». - Н. Новгород: ННГАСУ, 1998. - С. 25 - 26.