Trong phần này, ta xét ảnh hưởng của vật liệu dị hướng đối với STL qua tấm composite lớp trực hướng, hữu hạn liên kết ngàm bốn cạnh bị kích thích bởi sóng âm điều hòa có góc tới φ = 30o và góc phương vị θ = 30o. Tấm được giả thiết là trực hướng tổng quát nên có chín hằng số đàn hồi độc lập, bao gồm: ba mô đun Young, ba mô đun cắt và ba hệ số Poisson. Hình 2.14 thể hiện tổn thất truyền âm của tấm bằng vật liệu này với các giá trị khác nhau được chọn của E11/E = 1, 5, 10 và 15. Các giá trị cơ
tính vật liệu trong tất cả các phép tính là: E22 = E33 = E = 10GPa; ν12= ν13= ν23 = 0,3;
G12 = G13 = G23 = G = 5GPa; ρ = 1590 kg/m3 và kích thước hình học của kết cấu gồm: chiều dài của tấm a = 0,91m, chiều rộng của tấm b = 1,52 m độ dày tấm là h = 1,02
mm. Tấm composite lớp gồm 8 lớp cân bằng, đối xứng có cấu hình [0/90/0/90]s.
Hình 2.14 Ảnh hưởng của tính dị hướng đến STL của tấm composite lớp trực hướng, liên kết ngàm bốn cạnh đối với các giá trị khác nhau của E11/E.
Hình 2.14 thể hiện rõ sự thay đổi của tổn thất truyền âm qua tấm composite trực hướng khi cho thông số E11 thay đổi, còn E33, G13, khối lượng riêng ρ và hệ số Poisson là không đổi. Lưu ý rằng, nếu giá trị của E11/E bằng 1, vật liệu sẽ là đẳng hướng. Hình
2.14 cho thấy, tổn thất truyền âm qua tấm tăng nếu độ cứng theo phương sợi của vật liệu tăng và tổn thất truyền âm qua tấm đẳng hướng sẽ tuân theo định luật khối lượng [25], nhưng với tấm bằng vật liệu composite trực hướng thì qui luật này không còn
58
đúng nữa. Khi giá trị của E11 rất lớn, tức là độ cứng uốn của tấm sẽ cao dẫn đến sóng uốn rất nhỏ nên chỉ có sóng âm phẳng được truyền qua tấm. Hiện tượng này cho ta một giới hạn trên của tổn thất truyền âm khi E11 vô cùng lớn. Đối vói tấm đẳng hướng ngang [UD]7, Lin và Kuo [25] cũng nhận được các kết quả tương tự.
Ảnh hưởng của mô đun cắt G12 đến tổn thất truyền âm của kết cấu tấm cũng được xem xét ở đây. Hình 2.15 cho thấy ảnh hưởng của việc giảm G12 theo tỉ lệ G12/G = 1,
1/5, 1/10 và 1/20 trong khi đó E11 = 137 GPa, E22 = E33 = E = 10 GPa; ρ=1590 kg/m3
và kích thước hình học của tấm gồm: chiều dài của tấm a = 0,91 m, chiều rộng của tấm
b = 1,52 m và độ dày của tấm h =1,02 mm không thay đổi. Xét tấm composite lớp gồm
8 lớp cân bằng, đối xứng có cấu hình [0/90/0/90]s.
Hình 2.15 Ảnh hưởng của tính dị hướng đến STL của tấm composite lớp trực hướng, liên kết ngàm bốn cạnh đối với các giá trị khác nhau của G12/G.
Hình 2.15 cho thấy: tổn thất truyền âm tăng lên khí mô đun trượt giảm xuống; điều này phù hợp với các nghiên cứu của Lin và Kuo trong [25]. Hơn nữa, nếu G13 tiến gần đến 0 thì ứng suất cắt không thể truyền trong tấm composite lớp. Do đó, tổn thất truyền âm của vật liệu có G12/G nhỏ sẽ cao hơn so với trường hợp có G12/G lớn.