Development of an acoustic metamaterial having high sound absorption for low frequency noise

Makine gürültüsü, insan sağlığı, çevre ve makinelerin verimlilik ve uzun ömürlülüğü için önemli bir sorundur. Bunun yanında, ses yalıtımı yasal bir gerekliliktir; binalarda, araçlarda, havacılık yapılarında ve boru hattı sistemlerinde daha iyi konfor ve kalite koşulları için de önemlidir. Geleneksel pasif ses yalıtımı pratik kullanımda sınırlıdır. Çünkü yalıtım malzemesinin kalınlığının, yayınımın dalga boyu ile karşılaştırılabilir olması gerektiğini belirleyen kütle yasası, onları verimsiz kılar. Son yılarda ortaya çıkan "akustik metamalzeme" kavramı belirli bir frekans veya frekans bandında kütle yasasını kırabileceğini kanıtlamıştır. Akustik metamalzemeler (AMM'ler) negatif etkin kütle yoğunluğu ve etkin Bulk modülü gibi olağandışı malzeme özellikleri sergileyen genellikle periyodik alt dalga boyuna sahip yapay yapılardır. Bu tez, düşük frekanslı gürültü azaltımı için yüksek yutum sağlayan AMM'lerin tasarlanması ile ilgilenmektedir. Bu amaçla, akustik iletim hatları ve panel tip yutucular için çeşitli AMM'ler tasarlanmıştır. Tasarlanan malzemelerin performanslarını ortaya koymak amacıyla ses iletim, yansıma ve yutma katsayıları gibi akustik performans parametreleri elde edilmiştir. Akustik iletim hatları için bu parametreler, transfer matrisi yöntemi ve sonlu elemanlar yöntemi ile belirlenmiştir. Tüm analizlerde visko-termal etkiler hesaba katılmış ve metamalzeme özellikleri, etkin ortam teorisine dayanarak karakterize edilmiştir. Panel tip yutucu AMM'ler için, akustik performans parametreleri deneysel olarak empedans tüpü ölçümleriyle belirlenmiştir.