Luận án tiến sĩ kỹ thuật cơ khí động lực nghiên cứu tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich và ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu luận án: “Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua composite sandwich ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy” cơng trình nghiên cứu cá nhân Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khoa học khác thời điểm Khánh Hòa, ngày 23 tháng 07 năm 2019 Tác giả luận án Đinh Đức Tiến iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài, nhận giúp đỡ Ban Giám hiệu, quý Phòng, Khoa, Viện, Trung tâm Trường Đại học Nha Trang, tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành đề tài Đặc biệt hướng dẫn khoa học tận tình GS.TS Trần Ích Thịnh TS Nguyễn Văn Đạt giúp tơi hồn thành tốt đề tài Qua đây, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giúp đỡ Xin chân thành cảm ơn cán kỹ thuật Trung tâm thí nghiệm thực hành, Trường Đại học Nha Trang Trung tâm đo lường, Viện đo lường Việt Nam tạo điều kiện trình thực nghiệm đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Khoa Kỹ Thuật Giao Thông, Trường Đại học Nha Trang cung cấp thơng tin đóng góp q báu cho luận án Xin chân thành cảm ơn: - TS Mai Đức Nghĩa, Trường sỹ quan Không quân Nha Trang - Th.S Phạm Ngọc Thành, Trường Đại học Công nghiệp Việt Trì, Phú Thọ Tơi xin chân thành cảm ơn cán kỹ thuật, Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang, hỗ trợ nhân lực trang thiết bị để trình thực nghiệm hồn thành Tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu thực luận án Xin chân thành cảm ơn! Khánh Hòa, ngày 23 tháng 07 năm 2019 Tác giả luận án Đinh Đức Tiến iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH MỤC BẢNG xii DANH MỤC HÌNH xiv TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN xviii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu vật liệu composite sandwich 1.1.1 Khái niệm, cấu tạo 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Phạm vi ứng dụng 10 1.2 Vật liệu composite sandwich dùng tàu thủy 10 1.2.1 Vật liệu lớp da 11 1.2.2 Vật liệu lõi 14 1.2.3 Đặc điểm công nghệ thi công 16 1.3 Lý thuyết truyền âm 17 1.3.1 Sóng âm 17 1.3.2 Tần số, bước sóng, biên độ 18 1.3.3 Mức áp suất âm, cường độ âm 19 1.4 Một số kết nghiên cứu liên quan đến luận án 23 1.4.1 Tình hình nghiên cứu tổn thất truyền âm vật liệu composite sandwich 23 1.4.2 Nhận xét chung chương 35 1.5 Kết luận chương 35 v CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH TỔN THẤT TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH 36 2.1 Khai triển công thức thực nghiệm theo phương pháp phân tích thống kê lượng 36 2.1.1 Giới thiệu 36 2.1.2 Giả thiết khái niệm 37 2.1.3 Công thức thực nghiệm xác định tổn thất truyền âm 40 2.2 Mục đích thực nghiệm 42 2.2.1 Mơ tả phịng thí nghiệm 42 2.2.2 Phương pháp chế tạo mẫu thử 46 2.2.3 Phương pháp đo 47 2.2.4 Quy trình số lượng điểm đo 47 2.2.5 Các thông số cần đo 48 2.2.6 Tiêu chuẩn áp dụng 48 2.2.7 Kiểm tra độ tin cậy 48 2.3 Kết thực nghiệm đo STL qua mẫu composite sandwich 50 2.3.1 Mẫu composite sandwich M2 50 2.3.2 Mẫu composite sandwich M3 52 2.3.3 Mẫu composite sandwich M4 53 2.3.4 Mẫu composite sandwich M5 55 2.3.5 Mẫu composite sandwich M6 56 2.3.6 Mẫu composite sandwich M7 58 2.3.7 Mẫu composite sandwich M8 59 2.3.8 Mẫu composite sandwich M9 61 2.3.9 Mẫu composite sandwich M10 62 2.3.10 Mẫu composite sandwich M11 64 2.3.11 Nhận xét chung chương 65 2.4 Kết luận chương 66 vi CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỔN THẤT TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH DÙNG TRONG CHẾ TẠO KẾT CẤU TÀU THỦY 67 3.1 Lý thuyết composite sandwich 67 3.1.1 Trường chuyển vị, biến dạng ứng suất 68 3.1.2 Phương trình quan hệ nội lực biến dạng composite sandwich 68 3.2 Xây dựng mô hình xác định tổn thất truyền âm qua composite sandwich 70 3.2.1 Mô tả lý thuyết 70 3.2.2 Tổn thất truyền âm composite sandwich 76 3.2.3 Xác định độ cứng uốn biểu kiến composite sandwich 77 3.2.4 Xác định tần số dao động riêng dầm composite sandwich 80 3.2.5 Xác định độ cứng uốn biểu kiến dầm dải tần số 1/3 Octave 89 3.3 Xác định tổn thất truyền âm A – K 97 3.4 So sánh kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm 102 3.4.1 So sánh kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm A 102 3.4.2 So sánh kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm K 102 3.5 So sánh giá trị STL theo nhóm kết cấu 103 3.5.1 Tấm có khối lượng riêng lớp lõi khác nhau, chiều dày lớp da, chiều dày lớp lõi: Tấm A Tấm C; Tấm I Tấm K 103 3.5.2.Tấm có chiều dày lớp da khác nhau, chiều dày lớp lõi, khối lượng riêng lớp lõi: E F; G H 105 3.5.3.Tấm có chiều dày lớp lõi khác nhau, chiều dày lớp da, khối lượng riêng lớp lõi: Tấm E G; F H 108 3.6 Nhận xét chung chương 110 3.7 Kết luận chương 110 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢM ỒN BUỒNG MÁY TÀU KHÁCH VỎ COMPOSITE 112 4.1 Đặt vấn đề 112 4.2 Các phương pháp giảm ồn động diesel (máy chính) lắp đặt tàu khách vỏ composite 113 vii 4.2.1 Tiếng ồn từ động 113 4.2.2 Các phương pháp giảm ồn động diesel tàu thủy 117 4.3 Một số nhận xét 119 4.4 Ứng dụng giảm ồn buồng máy tàu khách vỏ composite 120 4.4.1 Giới thiệu chung tàu nghiên cứu 121 4.4.2 Các thông số 121 4.4.3 Thông số động 121 4.4.4 Bố trí chung tồn tàu 122 4.4.5 Nắp buồng máy 122 4.5 Kết đo độ ồn tàu GW01 hoạt động 123 4.5.1 Phương pháp, thiết bị, vị trí đo quy trình đo 123 4.5.2 Kết đo 124 4.6 Phương án xử lý độ ồn 128 4.6.1 Kết đo độ ồn tàu VQGNC hoạt động 129 4.6.2 So sánh kết đo độ ồn hai tàu 132 4.6.3 Nhận xét chung chương 135 4.7 Kết luận chương 135 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 137 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO 140 PHỤ LỤC viii DANH MỤC KÝ HIỆU CHỮ LA TINH Aij : Các thành phần ma trận độ cứng màng; A-K : Ký hiệu composite sandwich thứ tự từ A đến K AP : Diện tích bề mặt (m2); Bs : Tạp âm nền; Bij : Các thành phần ma trận tương tác màng – uốn – xoắn; c : Vận tốc âm (m/s); cυ : Hệ số co dãn độ nhớt; Dij : Các thành phần ma trận độ cứng uốn; Dx : Độ cứng uốn theo phương x (Nm); Dy : Độ cứng uốn theo phương y (Nm); E : Mô đun Young (GPa); ƒ : Tần số (Hz); Gc : Mô đun cắt (GPa); h : Chiều dày mẫu (m); I : Cường độ âm (W/m 2); k : Số sóng; L1 : Mức áp suất âm trung bình đo phịng phát (dB); L2 : Mức áp suất âm trung bình đo phịng thu (dB); LP : Áp suất âm (dB); m : Khối lượng (kg); m* : Khối lượng bề mặt (kg/m2); M2 : Mẫu composite sandwich M2; M3 : Mẫu composite sandwich M3; M4 : Mẫu composite sandwich M4; M5 : Mẫu composite sandwich M5; M6 : Mẫu composite sandwich M6; M7 : Mẫu composite sandwich M7; M8 : Mẫu composite sandwich M8; M9 : Mẫu composite sandwich M9; M10 : Mẫu composite sandwich M10; M11 : Mẫu composite sandwich M11; P0 : Áp suất âm đối chiếu (dB); ix PA : Áp suất âm tức thời (dB); PU1 : Foam - PU có tỷ trọng 46,88kg/m3 ; PU2 : Foam - PU có tỷ trọng 57,87kg/m3 ; PU3 : Foam - PU có tỷ trọng 79,88kg/m3 ; PU4 : Foam - PU có tỷ trọng 114,58kg/m3 ; PU5 : Foam - PU có tỷ trọng 218,14kg/m3 ; S2 : Tổng diện tích bề mặt phía phịng thu (m2); STL : Tổn thất truyền âm - Sound Transmission Loss (dB); T : Chu kỳ sóng (s); T2 : Thời gian vang phòng thu (s); t1 : Chiều dày lớp da (m); t2 : Chiều dày lớp da (m); tc : Chiều dày lớp lõi (m); u : Vận tốc dao động phần tử (m/s); V2 : Thể tích phịng thu (m3); W : Năng lượng lưu trữ nhiệt (J); w : Chuyển vị uốn (m); WR800 : Sợi thủy tinh dệt vuông góc 00/900, có khối lượng riêng 0,8kg/m2; Zs : Trở kháng âm; CHỮ HY LẠP α2 : Hệ số hấp thụ trung bình phịng thu; ζ : Tỷ số giảm chấn; λ : Bước sóng (m); Π : Năng lượng dao động (J); ρ : Tỷ trọng (kg/m3); ρ0 : Tỉ trọng khơng khí (kg/m3) τ : Hệ số truyền vách ngăn; υ : Hệ số Poisson; Φi : Hàm vận tốc trường âm thanh; ωn : Tần số góc (rad/s) x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BEA : Boundary element analysis (Phân tích phần tử biên); BPO : Benzoyl Peroxide CSM : E-glass chopped strand mat (Sợi thủy tinh dạng matting) GRP : Glass reinforced plastic (Vật liệu composite) GW01 : Tàu Green World 01; KLBM : Khối lượng bề mặt (kg/m2) Lt : Lý thuyết ; MEKP : Methyl Ethyl Ketone Peroxide (Chất đông rắn); MEKP : Metyl etyl kepton peroxite (Chất đông rắn) NCS : Nghiên cứu sinh; PTHH : Phần tử hữu hạn; PU : Poly urethane (Vật liệu lõi foam) PVC : Poly vinyl clorua (Nhựa nhiệt dẻo); SEA : Statistical energy analysis – SEA (Phân tích thống kê lượng); SP : Sound pressure (Áp suất âm); SPL : Sound pressure level (Mức áp suất âm); STL : Sound tranmission loss (Tổn thất truyền âm); Tn : Thí nghiệm; TSDĐR : Tần số dao động riêng; v/ph : vòng/phút; VQGNC : Tàu Vườn Quốc Gia Núi Chúa; WIA : Wave impedance analysis (Phân tích trở kháng sóng); xi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơ tính riêng số vật liệu thường gặp Bảng 1.2 Cơ tính riêng số vật liệu lõi thường gặp Bảng 1.3 Sự cải tiến mặt độ cứng sức bền thay đổi kết cấu 11 Bảng 1.4 Tám Octave cho phép 23 Bảng 2.1 Tổng hợp các thông số mẫu thử 47 Bảng 2.2 Giá trị đo tổn thất truyền âm qua thép 49 Bảng 2.3 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M2 51 Bảng 2.4 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M3 52 Bảng 2.5 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M4 54 Bảng 2.6 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M5 55 Bảng 2.7 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M6 57 Bảng 2.8 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M7 58 Bảng 2.9 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M8 60 Bảng 2.10 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M9 61 Bảng 2.11 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M10 63 Bảng 2.12 Giá trị đo STL mẫu composite sandwich M11 64 Bảng 3.1 Hằng số vật liệu 10 composite sandwich thí nghiệm 78 Bảng 3.2 Thơng số hình học dầm 80 Bảng 3.3 Mười tần số tự dầm A, B 83 Bảng 3.4 Mười tần số tự dầm C, D 83 Bảng 3.5 Mười tần số tự dầm E, F 83 Bảng 3.6 Mười tần số tự dầm G, H 83 Bảng 3.7 Mười tần số tự dầm I, K 84 Bảng 3.8 Xác định hệ số αn 88 Bảng 3.9 Độ cứng uốn biểu kiến dầm A, B 88 Bảng 3.10 Độ cứng uốn biểu kiến dầm C, D 88 Bảng 3.11 Độ cứng uốn biểu kiến dầm E, F 89 Bảng 3.12 Độ cứng uốn biểu kiến dầm G, H 89 xii 4.6.3 Nhận xét chung chương  Khi n = 1000v/ph, độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 6,2% Độ ồn giảm thấp 0,6dB ứng với tần số 2000Hz, độ ồn giảm cao 17,3 dB ứng với tần số 63Hz  Khi n = 1500v/ph, độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 4,6% Độ ồn giảm thấp 0,5dB ứng với tần số 4000Hz, độ ồn giảm cao 7,2 dB ứng với tần số 125Hz  Khi n = 1800v/ph, độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 2,8% Độ ồn giảm thấp 0,2dB ứng với tần số 2000Hz, độ ồn giảm cao 3,8 dB ứng với tần số 63Hz 250Hz  Khi n = 2000v/ph, độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 3,9% Độ ồn giảm thấp 0,2dB ứng với tần số 2000Hz, độ ồn giảm cao 8,9 dB ứng với tần số 32Hz  Khi n = 2350v/ph, độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 5,5% Độ ồn giảm thấp 1,4 dB ứng với tần số 16000Hz, độ ồn giảm cao 11,5 dB ứng với tần số 63Hz  Độ ồn tàu VGQNC giảm trung bình 4,6% tương ứng với tất chế độ vòng quay khai thác tần số âm động diesel 4.7 Kết luận chương Chương giải số vấn đề theo mục tiêu luận án Bao gồm:  Ứng dụng kết nghiên cứu lý thuyết để giảm ồn cho buồng máy tàu khách cỡ nhỏ  Đã lựa chọn kết cấu composite sandwich nắp buồng máy hợp lý Bằng phương pháp chế tạo đo đạc thực nghiệm trường, kết cấu composite sandwich có cấu hình lớp da da giống hệt (đối xứng), thay đổi khối lượng riêng lớp lõi độ ồn thay đổi, tăng khối lượng riêng lớp lõi độ ồn giảm  Từ kết nghiên cứu ứng dụng, luận án phát triển áp dụng giảm ồn cho kết cấu buồng máy tàu đánh cá, tàu tuần tra, tàu khách cỡ lớn 135 Một số kết nghiên cứu chương báo cáo đăng “Danh mục cơng trình nghiên cứu cơng bố tác giả có liên quan đến luận án”, tài liệu số [1]: “Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich buồng máy tàu thủy, Tuyển tập công trình hội nghị Khoa học tồn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XII, Đại học Duy Tân Đà Nẵng 6-7/8/2015”; tài liệu số [3]: “Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Nghiên cứu thực nghiệm tổn thất truyền âm qua buồng máy tàu khách vỏ composite, Tuyển tập cơng trình hội nghị Khoa học tồn quốc “Vật liệu kết cấu composite Cơ học, Công nghệ Ứng dụng”, Đại học Nha Trang 28-29/7/2016” 136 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu trình bày chương luận án, số kết luận rút sau: Luận án bám sát nội dung nghiên cứu đề ra: “Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua composite sandwich ứng dụng vào giảm ồn tàu thủy” với mục tiêu lựa chọn vật liệu composite hợp lý để chế tạo kết cấu tàu thủy có khă cách âm, giảm ồn từ buồng máy lan truyền ca bin, phòng khách, phòng ngủ,…trên tàu thủy vỏ composite Luận án thu số kết đây: Đưa cách tiếp cận lý thuyết lẫn thực nghiệm cách tin cậy khoa học để xác định tổn thất truyền âm qua composite sandwich nhằm giảm ồn tàu thủy Chế tạo mẫu xây dựng thực nghiệm đo tổn thất truyền âm qua composite sandwich thông qua số liệu đo mức áp suất âm Thiết lập mơ hình phương trình dao động âm chủ đạo cho composite sandwich với lớp da vật liệu composite trực hướng lớp lõi vật liệu xốp đẳng hướng Từ đó, xây dựng cơng thức tường minh, quy trình chương trình máy tính viết mơi trường Matlab R14 để tính số tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich ngàm cạnh Một sáng kiến đáng ý việc xác định độ cứng uốn biểu kiến composite sandwich thực thông qua độ cứng uốn dầm sandwich, xác định phương pháp phần tử hữu hạn mà không cần tiến hành thí nghiệm tốn Các số liệu thực nghiệm kết tính tốn lý thuyết trình bày luận án đảm bảo độ tin cậy có giá trị thực tiễn Các kết nghiên cứu ứng dụng vào chế tạo kết cấu giảm ồn cho buồng máy tàu thủy điển hình Viện NCCT Tàu thủy - Trường Đại học Nha Trang KHUYẾN NGHỊ Từ nghiên cứu thực luận án từ thực tiễn chế tạo tàu thủy vỏ composite Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy, trường Đại học Nha Trang, NCS thấy để giải trọn vẹn toán xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich, cần tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau: 137 Nghiên cứu ảnh hưởng máy phụ trang thiết bị tàu đến tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich Nghiên cứu tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich có vật liệu lõi tổ ong, Divinycell – H, Sphere – core,… loại lõi thường sử dụng kết cấu tàu thủy vỏ composite chịu tác động nguồn âm có tần số biến thiên Nghiên cứu xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich có cấu hình phương pháp số phương pháp giải tích 138 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Xác định tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich buồng máy tàu thủy, Tuyển tập cơng trình hội nghị Khoa học tồn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XII, Đại học Duy Tân Đà Nẵng 6-7/8/2015 Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh Phạm Ngọc Thành, Nghiên cứu thực nghiệm tổn thất truyền âm qua kết cấu composite sandwich dùng tàu thủy, Tuyển tập cơng trình hội nghị Khoa học toàn quốc “Vật liệu kết cấu composite Cơ học, Công nghệ Ứng dụng”, Đại học Nha Trang 28-29/7/2016 Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Nghiên cứu thực nghiệm tổn thất truyền âm qua buồng máy tàu khách vỏ composite, Tuyển tập cơng trình hội nghị Khoa học tồn quốc “Vật liệu kết cấu composite Cơ học, Công nghệ Ứng dụng”, Đại học Nha Trang 28-29/7/2016 Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Ảnh hưởng khối lượng riêng lớp lõi đến tổn thất truyền âm composite sandwich dùng buồng máy tàu thủy, Kỷ yếu hội nghị Khoa học cơng nghệ tồn quốc Cơ khí – Động lực 2016, Đại học Bách Khoa Hà Nội 13/10/2016 Đinh Đức Tiến, Nguyễn Văn Đạt, Trần Ích Thịnh, Xác định tổn thất truyền âm qua sandwich dùng kết cấu tàu thủy phương pháp phân tích thống kê lượng, Tuyển tập cơng trình hội nghị Khoa học tồn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XIV, Đại học Trần Đại Nghĩa, TP Hồ Chí Minh 19-20/7/2018 Tran Ich Thinh, Pham Ngoc Thanh and Dinh Duc Tien, Prediction and Measurement of Sound Transmission Loss for Finite Composite Sandwich Plates, ACCMS-Theme Meeting on Multiscale Modelling of Materials for Sustainable Development, September 7-9, 2018, Sunwah Cultural Center, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Nguyễn Chu Mộng Ngọc, 2005, Phân tích liệu nghiên cứu với SPSS Nhà xuất Thống kê Nguyễn Tiến Khiêm, “Nghiên cứu biện pháp giảm rung cho tàu thuỷ loại nhỏ làm từ vật liệu composite” Đề tài cấp Bộ 2006 – 2007 Nguyễn Văn Đạt, 2004, “Tính tần số dao động riêng cụm kết cấu bệ máy - đáy tàu vỏ composite” Hội nghị toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ VII, Đồ Sơn 27-28/8/2004 Nguyễn Văn Đạt, 2005, Nghiên cứu kết cấu hợp lý hệ thống bệ máy tàu cá vỏ composite toán chống rung, luận án tiến sĩ kỹ thuật Mã số 2.03.05 Nguyễn Xuân Cường, 2012, Ô nhiễm tiếng ồn kiểm soát, Phân hiệu Đại học Huế Quảng Trị Phạm Văn Thu, 2010, “Tính tốn giảm ồn cho tàu Catamaran – 01” Đề tài thực nghiệm Viện Nghiên cứu chế tạo Tàu thủy 2010 Phòng Lab Viện nghiên cứu chế tạo Tàu thủy (3-2015), “Kết thử nghiệm tính vật liệu composite sandwich” QCVN 80:2014/BGTVT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia kiểm soát tiếng ồn tàu biển Tiêu chuẩn ISO 3382 (2009) [10] Tiêu chuẩn ISO 717 – (2013) [11] Tiêu chuẩn ISO 140 - 4: 1998 [12] Trần Ích Thịnh, 1994, Vật liệu composite – học tính tốn kết cấu, Nhà xuất Giáo Dục [13] Trần Minh Tú, Trần Ích Thịnh, 2016, Cơ học Vật liệu & Kết cấu composite Nhà xuất Xây dựng [14] UNINSHIP (2015) “Hồ sơ thiết kế kỹ thuật tàu Green World 01” [15] UNINSHIP (2016) “Hồ sơ thiết kế kỹ thuật tàu Vườn Quốc Gia Núi Chúa” TIẾNG ANH [16] [17] [18] [19] Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources—Precision methods for broad-band sources in reverberation rooms, International Standard ISO 3741-88 (E), 1998, International Organization of Standardization, Geneva, Switzerland Allard, J.F., Bourdier, R., Depollier, C., 1986, “Biot waves in layered media”, JAppl Phys, vol 60, no 6, pp 1926–9 American Bureau of Shipping, 1978, Rules for building and classing Reinforced plastic vessels ASM International Metals Park, 1987, Engineered Materials Handbook Vol Composites Ohio: ASM International Metals Park 140 [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] ASTM standard method for laboratory measurement of airborne sound transmission loss of building partitions and elements using sound intensity, American Standard ASTM 2249-02(E), (2002) ASTM standard method for laboratory measurement of airborne sound transmission loss of building partitions and elements, American Standard ASTM 90-02(E), (1990) ASTM standard specification for reference specimen for sound transmission loss, American Standard ASTM 1289-91(E), (1991) Backstrom, D., and Nilsson, A.C., 2007, “Modelling the Vibration of Sandwich Beams Using Frequency-Dependent Parameters”, J Sound Vib, 300, pp 589–611 Barisciano, L.P., 1999, “Broadband transmission loss due to reverberant excitation”, NASA/CR, pp.209 - 687 Barton, C.K., Mixon, J.S.,1981, “Noise Transmission and Control for Light Twin-Engine Aircraft”, Journal of Aircraft Bart-Smith, H., Cote, F., Biagi, R., Deshpande, V.S., Structural response of pyramidal core sandwich columns, International Journal of Solid and Structures, May 2007 Biot, M.A., Willis, D.G.,1957, “The elastic coefficients of the theory of consolidation”, J Appl Mech, vol 24, no 2, pp.594–601 Blaise, A., Lesueur, C., 1994, “Acoustic transmission through a 3Dorthotropic multi-layered infinite cylindrical shell”, part II: validationandnumerical exploitation for large structures J Sound Vib, vol 171, no 5, pp.665–80 Borelli, D., Gaggero, T., Rizzuto, E., Schenone, C., 2015, “Analysis of noise on board a ship during navigation and manoeuvres”, Ocean Engineering, Vol 105, pp 256-269 Bosman, I., Mess, P., Vermeir, G., 1996, “Structure-borne sound transmission between thin orthotropic plates”: analytical solutions J Sound Vib, vol 191, no 1, p p.75–90 Brouard, B., Lafarge, D., Allard, J.F., 1995, “Ageneralmethodofmodeling sound propagation in layered media”, J Sound Vib, vol, 183, no 1, pp.129–42 Brown, K.T., 1984, “Measurement of modal density an improved technique for use on lightly damped structures”, Journal of Sound and Vibration, vol 96, pp 127-132 Brown, K.T., and Norton, M.P., 1985, “Some comments on the experimental determination of modal densities and loss factors for statistical energy analysis application”, Journal of Sound and Vibration, vol 102, pp 588-594 Chandra, N., Raja, S., and Gopal, K.N., 2014, Vibro-acoustic response and sound transmission loss analysis of functionally graded plates Journal of Sound and Vibration, 333(22), p 5786-5802 141 [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] Cherif, R., And Atalla, N., 2015, “Experimental investigation of the accuracy of a vibroacoustic model for sandwich-composite panels”, The Journal of the Acoustical Society of America, vol 137, no 3, pp 1541-1550 Clarkson, B.L., and Pope, R.J., 1981, “Experimental determination of modal densities and loss factors of flat plates and cylinders”, Journal of Sound and Vibration, vol 77, pp 535-549 Clarkson, B.L., and Ranky, M.F., 1983, “Modal density of honeycomb plates”, Journal of Sound and Vibration, vol 91, pp 103-118 Crane, S.P., Cunefare, K.A., Engelstad, S.P., Powell, E.A., 1997, “A Comparison of Optimization Formulations for Design Minimization of Aircraft Interior Noise”, Journal of Aircraft Cremer, L., Heckl, M., and Ungar, E.E., 1973, Structure-borne sound, Springer-Verlag, New York Crocker, M.J., and Price, A.J., 1969, “Sound transmission using statistical energy analysis”, Journal of Sound and Vibration, vol 9, pp 469-486 D'Alessandro, V., 2013, “A review of the vibroacoustics of sandwich panels: Models and experiments”, Journal of Sandwich Structures and Materials, vol 15, no 5, pp 541 -582 Desphande, V.S., Fleck, N.A., 2001, “Collapse of Truss Core Sandwich Beams in 3-Point Bending”, International Journal of Solid and Structures, April Diesel Engine Noise Dym, C.L., and Lang, D.C., 1983, “Transmission loss of damped symmetric sandwich panels with orthotropic cores”, Journal of Sound and Vibration, vol 88, pp 299-319 Dym, C.L., and Lang, M.A., 1974, “Transmission of sound through sandwich panels”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 56, pp 1523-1532 Edired by R.A Shenoi and J.F Wellicome, “Composite Materials in Maritime Structures”, Vol Edited by S.T Peters, Handbook of Composites, Published by Chapman & Hall, London ISBN 412 54020 7, 1998 Edoardo Alessio Piana, Candida Petrogalli, Diego Paderno and Ulf Carlsson, 2018, “Application of the Wave Propagation Approach to Sandwich Structures”, Vibro-Acoustic Properties of Aluminum Honeycomb Materials, Article in Applied Sciences, January Eichler, E., 1965, “Thermal circuit approach to vibration in coupled systems and the noise reduction of a rectangular box”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 37, pp 995-1007 El-Raheb, M., 1997, “Frequeny Response of a Two-Dimensional Trusslike Periodic Panels”, Journal of Acoustical Society of America El-Raheb, M., Wagner, P., 1997, “Transmission of Sound Across a Trusslike Periodic Panel; 2-D Analysis”, Journal of Acoustical Society of America 142 [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] Experimental Study Report on Noise Reduction in Ship ccommodation Spaces Ferguson, N.S., and Clarkson, B.L., 1986, “The modal density of honeycomb shells”, Journal of vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, vol 108, pp 399-404 Ford, R.D., Lord, P., and Walker, A.W., 1967, “Sound transmission through sandwich constructions”, Journal of Sound and Vibration, vol 5, pp 9-21 Gomperts, M.C., 1974, “Radiation from rigid baffled, rectangular plates with general boundary conditions”, Acustica, vol.30, pp 320-327 Grosveld, F.W., 1999, “Calibration of the structural acoustical loads and transmission facility at NASA Langley research center”, InterNoise 99 Grosveld, F.W., Mixson, J.S., 1985, “Noise Transmission Though an Acoustically Treated and Honeycomb-Stiffened Aircraft Sidewall”, Journal of Aircraft Guyader, J.L., Boisson, C., Lesueur, C., 1982, “Energy transmission in finite coupled plates, J Sound Vib, vol 87, Part I: theory, pp 81–92 Heckl, M., 1981, The tenth sir Richard fairey memorial lecture: Sound transmission in buildings Journal of Sound and Vibration, 77 (2), p 165-189 Huang, W., and Ng, C., 1953, “Sound insulation improvement using honeycomb sandwich panels”, Applied Acoustics, vol 53, pp 163-177 Hwang, S., 2015, “Prediction of sound reduction index of double sandwich panel”, Applied Acoustics, vol 93, p 44-50 ISO 140 - (1998) ISO-3740 Acoustics - determination of sound power levels - guidelines for the use of basic standards, 2000 Jackson, P., 2003, “Design and construction of a small reverberation chamber”, SAE International Noise and Vibration Conference and Exhibition Jones, R.E., 1981, “Field sound insulation of load-bearing sandwich panels for housing”, Noise Control Engineering, vol 16, pp 90-105 Keswick, P.R., and Norton, M.P., 1987, “A comparison of modal density measurement techniques”, Applied Acousticsm, vol 20, pp 137-153 Kumar, S., Feng, L., and Orrenius, U., 2011, “Predicting the Sound Transmission Loss of Honeycomb Panels Using the Wave Propagation Approach”, Acta Acust Acust, vol 97, pp 869–876 Kurt, R.E., Khalid, H., Turan, O., Houben, M., Bos, J., Helvacioglu, I.H., 2016, “Towards human-oriented norms: Considering the effects of noise exposure on board ships”, Ocean Engineering, Vol 120, pp 101-107 Kurtze, G, Watters, B.G., 1959, “New Wall Design for High Transmission Loss or High Damping”, Journal of Acoustical Society of America Lang, M.A., Dym, C.L., 1975, “Optimal Acoustic Design of Sandwich Sandwich”, Journal of Acoustical Society of America 143 [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] Lin, H.J., Wang, C.N., Kuo, Y.M., 2007, “Sound transmission loss across orthotropic composite laminate”, Appl Acoust, vol 68, no 10, pp 1177– 1191 Liu, Y., 2015, “Sound transmission through triple-panel structures lined with poroelastic materials”, Journal of Sound and Vibration, vol 339, pp 376-395 Lyon, R.H., 1963, “Noise reduction of rectangular enclosures with one flexible wall”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 35, pp 1791-1797 Lyon, R.H., and Maidanik, G., 1962, “Power flow between linearly coupled oscillators”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 34, pp 623-639 Lyon, R.H., and Scharton, T.D., 1965, “Vibrational-energy transmission in a three-element structure”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 38, pp 253-261 Maidanik, G., 1962, “Response of ribbed panels to reverberant acoustic fields”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 34, pp 809-826 Man B&W Noise Pollution Diesel Engines and the Environment – Noise Mariem, J.B., and Hamdi, M.A., 1987, “A new boundary finite method for fluid-structure interaction problems”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol 24, pp 1251-1267 Mead, D.J., and Markus, S., 1969, “The force vibration of a three-layer, damped sandwich beam with arbitrary boundary conditions”, Journal of Sound and Vibration, vol 10, pp 163-175 Mindlin, R.D., 1951, “Influence of rotary inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates”, Journal of Applied Mechanics, vol 18, pp 31-38 Moore, J.A., and Lyon, R.H., 1991, “Sound Transmission Loss Characteristics of Sandwich Panel Constructions”, J Acoust Soc Am., vol 89, pp 777–791 Moore, J.A, R.H Lyon, R.H., 1978, “Mode Canceling panels for Greater Than Mass-Law”, Transmission Loss in the Principal Speech Bands, U.S Patent, no 4, pp 106,588 Moore, J.A., 1975, “Sound Transmission Loss Characteristics of Three Layer Composite Wall Constructions”, Ph.D thesis, MIT, Cambridge, MA Moore, J.A., and Lyon, R.H., 1991, “Sound transmission loss characteristics of sandwich panel constructions”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 89, pp 777-791 Naify, C.J., 2011, “Transmission loss of honeycomb sandwich structures with attached gas layers”, Applied Acoustics, vol 72, no 2–3, pp 71 - 77 Nair, S., Sotiropoulos, D.A., 1997, “Elastic waves in orthotropic incompressible materials and reflection from an interface”, J Acoust Soc Am, vol 102, no 1, 102–9 Nilsson, A.C., 1990, “Wave propagation in and sound transmission through sandwich plates”, Journal of Sound and Vibration 138, pp.73-94 144 [88] Nilsson, E., and Nilsson, A.C., 2002, “Prediction and Measurement of Some Dynamic Properties of Sandwich Structures With Honeycomb and Foam Cores”, J Sound Vib., vol 251, pp 409–430 [89] Oppenheimer, C.H., and S Dubowsky, S., 1997, “A radiation efficiency for unbaffled plates with experimental validation”, Journal of Sound and Vibration, vol 199, pp 473-489 [90] Pallett, D.S., Pierce, E.T., and Toth, D.D., 1976, “A small-scale multipurpose reverberation room”, Appl Acoust, vol 9, pp 287–302 [91] Pellicier, A., Trompette, N., 2007, “A review of analytical methods, based on the wave approach, to compute partitions transmission loss”, Applied Acoustics, vol 68, pp 1192–1212 [92] Pham Ngoc Thanh and Tran Ich Thinh, 2018, “The effect of several parameter on sound transmission loss across finite orthotropic composite plates” Proceedings of the XIVth National Coference on Mechanics of Solids, Ho Chi Minh City, 19-20/7/2018 [93] Porges, G., 1977, “Applied Acoustics”, John Wiley & Sons, New York [94] Price, A.J., and Crocker, M.J., 1970, “Sound transmission through double panels using statistical energy analysis”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 47, pp 683-693 [95] Rajaram, S., Wang, T., and Nutt, S., 2006, “Sound transmission loss of honeycomb sandwich panels”, Noise Control Engineering Journal, vol 54, pp.106-115 [96] Ran Zhou, 2009, “Sound transmission loss of composite sandwich Panels”, Degree of Doctor of Philosophy, Auburn, Alabama, May [97] Ranky, M.F., and Clarkson, B.L., 1983, “Frequency average loss factors of plates and shells”, Journal of Sound and Vibration, vol 89, pp 309-323 [98] Renji, K., and Nair, P.S., 1996, “Modal density of composite honeycomb sandwich panels”, Journal of Sound and Vibration, vol 195, pp 687-699 [99] Renji, K., and Narayan, S.S., 2002, “Loss factors of composite honeycomb sandwich panels”, Journal of Sound and Vibration, vol 250, pp 745-761 [100] Richard Lee, 2012, “Tailoring the Acoustic Properties of Truss – Core Sandwich Structure”, Master of Applied Science – Graduate Department of Aerospace Science and Engineering University of Toronto [101] RTA, Real Time Analyer [102] Ruzzene, M., Scarpa, F., Soranna, F., 2004, “Wave Beaming Effects in TwoDimensional Cellular Structures”, Smart Material Structure 145 [103] Sahu, K.C., Tuhkuri, J., and Reddy, J.N., 2015, “Active attenuation of sound transmission through a soft-core sandwich panel into an acoustic enclosure using volume velocity cancellation” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol 229, no 17, pp 3096-3112 [104] Schultz, T.J., 1971, “Diffusion in reverberant rooms”, J Sound Vib, vol 16, pp 17–28 [105] Sewell, E.C., 1970, “Transmission of reverberant sound through a single-leaf partition surrounded by an infinite rigid baffle”, Journal of Sound and Vibration, vol 12, pp 21-32 [106] Shankar Rajaram, Tongan Wang, Steven Nutt, 2009, “Small-scale transmission loss facility for flat lightweight panels”, Noise Control Engine, vol.57, no 5, pp 536-542 [107] Shen, C., 2015, “Sound Transmission Loss of Adhesively Bonded Sandwich Panels with Pyramidal Truss Core”, Theory and Experiment International Journal of Applied Mechanics, vol 7, no 01, pp 1550 [108] Shen, C., Xin, F.X., and Lu, T.J., 2012, “Theoretical model for sound transmission through finite sandwich structures with corrugated core”, International Journal of Non-Linear Mechanics, vol 47, no 10, pp 1066 -1072 [109] Shen, Y., Gibbs, B.M., 1986, “An approximate solution for the bending vibrations of a combination of rectangular thin plates” J Sound Vib, vol 105, no 1, pp 73–90 [110] Simmons, C., 1991, “Structure-borne sound transmission through plate junctions and estimates of SEA coupling loss factors using the finite element method”, J Sound Vib, vol 144, no 2, pp 215–27 [111] Smith, P.W., 1962, “Response and radiation of structural modes excited by sound”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 34, pp 640-647 [112] Smolenski, C.P., and Krokosky, E.M., 1973, “Dilational-mode sound transmission in sandwich panels”, Journal of the Acoustical Society of America, vol 54, pp 1449-1457 [113] Spadoni, A., Ruzzene, M., 2006, “Structural and Acoustic Behavior of Chiral Truss-Core Beams” [114] Tadeu, A., Pereira, A., Godinho, L., Antonio, J., 2007, “Prediction of airborne sound and impact sound insulation provided by single and multilayer systems using analytical expressions”, Appl Acoust, vol 68, no 1, pp 17– 42 [115] Tamura, Y., Kawada, T., Sasazwa, Y., 1997, “Effects of ship noise on sleep”, Journal of Sound and Vibration, vol 205, no 4, pp 417-425 [116] Thamburaj, P., Sun, Q., 2002, “Optimization of Anisotropic Sandwich Beams for Higher Sound Transmission Loss”, Journal of Sound and Vibrations [117] Tor Erik Vigran, 2008, Building Acoustics, Taylor and Francis Group, London and NewYork 146 [118] Tran Ich Thinh and Pham Ngoc Thanh, 2017, “Vibroacoustic response of a simply supported orthotropic composite laminated plate” Proceedings of the Xth National Coference on Mechanics, Hanoi, 7-8/12/ 2017 [119] Tran Ich Thinh and Pham Ngoc Thanh, 2018, “Soud Transmission Loss across a clamped orthotropic composite plate”, Proceedings of the XIVth National Coference on Mechanics of Solids, Ho Chi Minh City, 19-20/7/2018 [120] Tran Ich Thinh and Pham Ngoc Thanh, 2018, “Vibroacoustic behaviour of a clamped orthotropic composite plate”, ICERA 2018 Conference Proceedings Published by Springer, pp 589 – 600 [121] Tsui, C.Y., Voorhees, C.R., and Yang, J.C.S., 1976, “The design of small reverberation chambers for transmission loss measurements”, Appl Acoust, vol 9, pp 165–175 [122] Vinson, Jack, R., 1999, “The Behavior of Sandwich Structures of Isotropic and Composite Materials”, USA: Technomic Publishing [123] Wang, S., Deng, Z., and Sheng, W., 2010, “Sound transmission loss characteristics of unbounded orthotropic sandwich panels in bending vibration considering transverse shear deformation”, Composite Structures, vol 92, no 12, pp 2885 - 2889 [124] Wicks, N., Hutchinson, J.W., 2001, “Optimal Truss Plates”, International Journal of Solids and Structure [125] Wicks, N., Hutchinson, J.W., 2004, “Performance of Sandwich Plates with Truss Cores”, Journal of Mechanics of Materials [126] Williams, R., Erbe, C., Ashe, E., Beerman, A., Smith, J., 2014, “Severity of killer whale behavioural responses to ship noise”, A dose-response study, Marine Pollution Bulletin, vol 79, no 1-2, pp 254-260 [127] Xin, F.X., and Lu, T.J., 2009, “Analytical and experimental investigation on transmission loss of clamped double panels”: Implication of boundary effects, The Journal of the Acoustical Society of America, vol 125, no 3, pp 1506-1517 [128] Xin, F.X., and Lu, T.J., 2010, “Analytical modeling of sound transmission across finite aeroelastic panels in convected fluids”, Laboratory for Strength and Vibration, School of Aerospace, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, People’s Republic of China, Received 19 August 2009; revised January 2010; accepted 22 June [129] Xin, F.X., T.J Lu and Chen, C.Q., 2008, “Vibroacoustic behavior of clamp mounted double-panel partition with enclosure air cavity”, The Journal of the Acoustical Society of America, vol 124, no 6, pp 3604-3612 [130] Yang, Y., 2016, “Acoustic properties of glass fiber assembly-filled honeycomb sandwich panels”, Composites Part B: Engineering, vol 96, pp 281-286 [131] Yan-Min Kuo, Huei-Jeng Lin, Chao-Nan Wang, 2008, “Sound transmission across orthotropic laminates with a 3D model”, Applied Acoustics, vol 69, pp 951-959 147 [132] Zhou, J., Bhaskar, A., and Zhang, X., 2013, “Optimization for sound transmission through a double-wall panel”, Applied Acoustics, no 12, pp 1422-1428 [133] Zhou, J., Bhaskar, A., and Zhang, X., 2013, “Sound transmission through a double-panel construction lined with poroelastic material in the presence of mean flow”, Journal of Sound and Vibration, vol 332, no 16, pp 3724-3734 WEBSITE [134] http://www.diabgroup.com/en-GB/Products-and-services/Core-Material/ Divinycell-H [135] http://www.spheretex.com/en/produktdatenblatt6.html [136] http://www.google.com/composite sandwich panels PHẦN MỀM ỨNG DỤNG [137] Ansys R15 [138] Matlab R14 148 PHỤ LỤC Phụ lục Nội dung Giấy chứng nhận kết đo, thử nghiệm truyền âm qua composite sandwich Số trang 29 Giá trị tính độ cứng uốn biểu kiến Dx, Dy theo dải tần số 1/3 Octave, đường cong hồi quy mode dao 71 động tự 10 composite sandwich Kết đo độ ồn 53