Auxetic basamaklı çubukların vibroakustik analizi

Hafif ve iyi akustik özelliklere sahip malzemelere büyük talep vardır. Yapılardan yayılan gürültü insan sağlığına ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Son zamanlarda, auxetic malzemelerin gürültü yalıtımında faydalar sağladığı düşüncesi ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada iki tür auxetic(negatif Poisson oranına sahip)malzeme dikkate alınarak, yapıdan yayılan gürültüyü en aza indirmek için Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) yaklaşımı kullanılmıştır. Değişken kalınlığa sahip auxetic çubuk üzerine sınırlı çalışma mevcuttur. Düzlem içi ve düzlem dışı yükleme etkisi altındaki re-entrant ve anti-tetrakiral kademeli çubuk yapının, çubuklar üzerindeki rastgele uyarmadan ortaya çıkan yapı kaynaklı gürültüyü azalttığı düşünülmektedir. Etrafa yayılı akustik analizden kaçınmak için akustik ortam olarak bir kabin kullanılmıştır. Harmonik ve akustik analizler 0 – 1200 Hz frekans aralığında gerçekleştirilmiştir. Re-entrant yapıda aynı kütle korunurken düzlem içi ve düzlem dışı yüklemede durumlarında, hücre açısı değiştikçe, RSPL'de sırasıyla %21,40 ve %10,75'lik oranlarda önemli bir azalma görülmüştür. Anti-tetrakiral kafes yapıda, hücre yarıçapı değiştiğinden, düzlem içi ve düzlem dışı yönelim durumları için RSPL'de sırasıyla % 6.93 ve % 40.31 oranında önemli bir azalma olmuştur. Bu çalışma, düzlem içi yönelmeye kıyasla, düzlem dışı yönelmenin yayılan gürültüyü azaltmada daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir.