Development of cylindrical acoustic resonator using surface roughness created by the lamination conditions of 3D printer

Abstract

소음에 대한 현대인의 방안은 과거 소음 흡수에만 중점을 둔 시대에서 선택적으로 소리를 흡수하는 시대에 들어섰다. 따라서, 이들 흡음 구조의 흡음 성능을 정확하게 예측할 수 있는 기술의 중요성이 증가하고 있다. 소음을 흡수하기 위해 흡음재에서 음향 메타 물질에 이르기까지 다양한 흡음 구조가 연구되어 왔다. 따라서 이러한 구조의 흡음 성능을 예측하기위한 많은 이론적 방법이 있지만 이러한 모델들은 그 성능을 정확하게 예측할 수는 없었다. 또한, 흡음 성능을 예측하기위한 기본 모델 인 음향 감쇠 계수는 원통형 공진기를 이용하여 개발되었음에도 불구하고, 원통형 공진기가 내부 표면 거칠기를 가질 때, 그 흡음성능을 정확하게 예측할 수 없었다. 이 논문에서 표면 거칠기를 고려한 새로운 음향 감쇠 계수 모델을 개발하였다. 표면 거칠기를 고려하기 위해, 상이한 기하학적 파라미터와 다른 표면 거칠기를 갖는 많은 원통형 공진기에 대한 실험 방법을 통하여 보정 계수가 개발되었다. 새로운 음향 감쇠 계수를 검증하기 위해, 세개의 음향 공진기가 개발되고, 이들 공진기의 흡음 성능은 새로운 음향 감쇠 계수를 사용하여 예측하였다. 새로운 음향 감쇠 계수는 흡음 구조물의 효율적인 설계를 구현하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.; The modern-day solution for noise is selective absorption of sound rather than an emphasis on absorbing noise, which has been in the case in the past. Therefore, the importance of accurately predicting the sound-absorbing performance of sound-absorbing structures has been increasing. The performance of various sound-absorbing structures prepared using sound-absorbing materials to absorb noise in comparison to acoustic metamaterials has been investigated. Therefore, there are numerous theoretical approaches for predicting sound-absorbing performance of such structures; however, the predictions of such models are not accurate. In addition, the acoustic attenuation coefficient, which is a basic model used to predict sound-absorption performance, cannot predict performance accurately when the inner surface of a cylindrical resonator is rough. In this thesis, a novel acoustic attenuation coefficient model, which takes into account, surface roughness, has been developed by applying correction factors based on experimental methods with numerous cylindrical resonators that have diverse geometrical parameters and varying surface roughness levels. To verify the reliability of the novel acoustic attenuation coefficient, we develop three acoustic resonators and predict the sound-absorbing performances of the resonators are predicted using the novel acoustic attenuation coefficient. The novel acoustic attenuation coefficient could facilitate the efficient design of sound-absorbing structures.