Mẫu thử Cấu hình mẫu thử a b h1 H h2 h ρc Klbm m m m (x10-3) m (x10-3) m (x10-3) m kg/m3 kg/m2 A 3WR800 + PU1 + 3WR800 1,2 1,2 2,53 30 2,53 0,0351 46,88 9,502 B 4WR800 + PU1 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 40 3,37 0,0367 46,88 12,659 C 3WR800 + PU2 + 3WR800 1,2 1,2 2,53 30 2,53 0,0467 57,87 9,832 D 4WR800 + PU2 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 30 3,37 0,0351 57,87 12,520 E 3WR800 + PU3 + 3WR800 1,2 1,2 2,53 30 2,53 0,0351 79,86 10,485 F 4WR800 + PU3 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 30 3,37 0,0359 79,86 13,173 G 3WR800 + PU3 + 3WR800 1,2 1,2 2,53 40 2,53 0,0451 79,86 11,290 H 4WR800 + PU3 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 40 3,37 0,0467 79,86 13,978 I 4WR800 + PU4 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 50 3,37 0,0567 114,58 16,513 K 4WR800 + PU5 + 4WR800 1,2 1,2 3,37 50 3,37 0,0567 218,14 21,691 Trong đó:
WR800 là sợi thủy tinh dệt vng góc 00/900, có khối lượng riêng là 0,8 kg/m2;
PU1: loại foam-PU có khối lượng riêng 46,88 kg/m3; PU2: loại foam-PU có khối lượng riêng 57,87 kg/m3
; PU3: loại foam-PU có khối lượng riêng 79,88 kg/m3
; PU4: loại foam-PU có khối lượng riêng 114,58kg/m3
; PU5: loại foam-PU có khối lượng riêng 218,14kg/m3;
h1: chiều dày lớp da trên (m);
h2: chiều dày lớp da dưới (m);
H: chiều dày lớp lõi (m); h: chiều dày mẫu (m);
Klbm: Khối lượng riêng bề
mặt (kg/m2
5.1.3. Phương pháp đo 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Hình 5.3. Vị trí các điểm đo.
Tấm mẫu thí nghiệm được chia đều ra 16 ơ, tương ứng với 16 điểm đo (Hình 5.3). Mỗi mẫu được đo 3 lần, tương ứng với 48 điểm đo. Sau lần đo thứ nhất tiến hành tháo mẫu thử để xoay mẫu một góc 90o cho lần đo thứ 2, làm tương tự cho lần đo thứ 3. Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của 3 lần đo.
5.1.4. Quy trình đo
Để tiến hành thí nghiệm, trước hết, cần xác định vị trí loa (nguồn âm phát) như mơ tả trong hình 5.1. Loa cầu đa hướng 4292L B&K (1) có cơng suất lớn sẽ tạo ra một nguồn âm mạnh. Microphone 4189 (3) được đặt cách mặt tấm mẫu 0,2m để đo mức áp suất âm trong phòng phát. Microphone 4189 (4) được đặt cách 0,2m so với mặt mẫu thử gắn chặt vào tường ngăn để đo mức áp suất âm trong phịng thu. Cũng có thể bố trí microphone (3) ở khoảng cách gần một mét tính từ loa phát với mục đích để tối thiểu hóa tác động của trường âm thanh trực tiếp. Thời gian vang (T60) được tính bởi các dữ liệu phân rã trung bình từ 16 điểm cách đều nhau trên mẫu thử.
Các tấm composite sandwich có diện tích 1,4m2 được chia thành 16 ơ vng có kích thước 30 cm x 30 cm (diện tích 900 cm2), tương ứng với 16 điểm đo rời rạc. Theo kinh nghiệm, khoảng cách giữa đầu đo và tâm nguồn phát âm thanh phải bằng 2 đến 3 lần khoảng cách giữa hai micro để đảm bảo sai số đo nhỏ hơn 1 dB. Sau một số lần đo thử, khoảng cách của microphone (3) được chọn là 0,2 m và đầu đo (4) trong phòng thu được đặt cách bề mặt mẫu 0,17 m. STL qua các tấm composite sandwich đã được tính tốn và đo theo tiêu chuẩn ASTM E 1289-91(E) [107]. Phần rò rỉ âm thanh bên hơng các mẫu thí nghiệm đã được phát hiện ở một số tần số cao và được xử lý bằng cách bịt kín nhờ chất trám. Thiết bị thí nghiệm đã được hiệu chỉnh và cài đặt lại cho các lần đo sau.
Hình 5.4. Thiết bị thí nghiệm, mặt ngồi phịng thí nghiệm.
Hình 5.5. Gắn tấm mẫu thử.
Hình 5.6. Đo STL qua các mẫu thử composite sandwich.
5.1.5. Các thông số cần đo
Trong q trình thí nghiệm, ta cần đo mức áp suất âm trong phòng phát L1; mức áp suất âm trong phòng thu L2; tạp âm nền B và thời gian vang T2.
Tổn thất truyền âm qua các tấm composite sandwich được xác định theo công thức [1]: 1 2 2 10 log 0,161 p A T STL L L V (5.1)
Trong đó: L1 là mức áp suất âm trung bình đo được trong phịng phát (dB); L2 là mức
áp suất âm trung bình đo được trong phịng thu (dB); Ap là diện tích mặt mẫu thử (m2);
T là thời gian vang của phòng thu khi ngàm chặt tấm thử giữa hai phịng (s); V2 là thể tích của phịng thu (m3);
5.1.6. Kiểm tra độ tin cậy của phép đo
Để kiểm tra độ tin cậy của kết quả đo, quy trình đo tổn thất truyền âm nói trên đã được tiến hành cẩn thận đối với kết cấu tấm thép, kích thước 1,2m x 1,2m x 0,00061m,
ρ = 7800 kg/m3, hình 5.7. Kết quả đo tổn thất truyền âm qua tấm thép đẳng hướng được thể hiện trong bảng 5.2 và được so sánh với kết quả tính theo định luật khối lượng (Mass law) và kết quả thí nghiệm của Rajaram [97] trong hình 5.8.
Theo định luật khối lượng, tổn thất truyền âm qua mẫu thử được xác định theo công thức [115]:
*
20 log . 47 (dB)
STL m f (5.2)
trong đó: m* là khối lượng bề mặt của mẫu thử; f là tần số âm thanh trong dải 1/3
Octave.