توضیحات :
مجله علمی پژوهشی سلامت کار ایران
دوره ۱۸ – شماره ۱ – سال ۱۴۰۰
نویسندگان : سید احسان سمائی ، حسن اصیلیان مهابادی ، سید محمد موسوی ، علی خوانین ، محمد فریدن
چکیده :
مقدمه: استفاده از الیاف طبیعی با توجه به ویژگی های بارز زیست محیطی و خواص بالای فیزیکی، مکانیکی و جذب صوت، سبب تغییرات اساسی در ساخت انواع کامپوزیتهای آکوستیکی شده است. امروزه تجزیه و تحلیل رفتار آکوستیکی این دسته ازکامپوزیت ها تحت عنوان “کامپوزیتهای سبز” با توجه به عملکرد نوین آن ها در زمینه های جذب صوتی، بیش از پیش مورد توجه محققان قرار گرفته است. در همین راستا این مطالعه با هدف بهینه سازی و مدل سازی جذب صوتی در کامپوزیت های الیاف طبیعی یوکا با استفاده از رویکرد بهینه سازی و مدلسازی ریاضی انجام گرفت.
روشکار: در این مطالعه تجربی-مقطعی، جهت ساخت کامپوزیت های آکوستیکی طبیعی از روش اصلاح آلکالینی به عنوان یکی از روشهای متداول در اصلاح شیمیایی و یک فرایند کمکی جهت کاهش قطر الیاف استفاده شد. دو پارامتر اساسی در اصلاح آلکالینی، پارامترهای مقدار سدیم هیدروکسید (نسبت درصد وزنی به حجمی) و مدت زمان غوطهوری (ساعت) میباشد. در این مطالعه طراحی آزمایشات و تعیین مقدار بهینه این دو پارامتر جهت بهبود جذبصوتی توسط روش طرح فاکتوریل و با استفاده از نرمافزار Design Expert11 و آزمون آماری آنالیز واریانس انجامشد. در این مطالعه ضریب جذب صوتی (تحت زاویه نرمال) به منظور بررسی رفتار کامپوزیت طبیعی الیاف یوکا در طول فرآیند اصلاح آلکالینی توسط لوله ی امپدانس و براساس روش تابع انتقال و استاندارد ISO10534-2 اندازه گیری شد، همچنین بررسی کاربردپذیری مدلهای تحلیلی دلانی–بازلی (Delany-Bazley) و میکی (Miki)برای پیش بینی جذب صوتی در کامپوزیت های طبیعی توسط کدنویسی فرمولها در نرم افزار متلب انجام شد.
یافته ها: بهینهسازی فرآیند اصلاح آلکالینی جهت دستیابی به شاخص میانگین ضریب جذبصوتی (SAA) بیشینه، زمانی اتفاق میافتد که مقدار سدیم هیدروکسید و زمان غوطهوری به ترتیب ۵ درصد و ۸ ساعت انتخاب شود. همچنین پاسخهای پیشبینی شده (شاخص SAA) در شرایط بهینه، مقدار ۵۵۷/۰ محاسبه شد که با پاسخ های آزمونهای تاییدی مطابقت دارد. نتایج مقایسه ضریب جذب صوتی کامپوزیتهای طبیعی یوکا نشانداد که در تمامی فرکانسهای یکسوم اکتاو باند، ضریب جذبصوتی در کامپوزیت اصلاح شده در شرایط بهینه، بیشتر از کامپوزیت خام (اصلاح نشده) بود. همچنین اصلاح آلکالینی کامپوزیت در شرایط بهینه سبب افزایش ۹۲/۱۸ درصدی شاخص SAA در مقایسه کامپوزیت خام شد. از طرفی تطابق مناسبی بین نتایج مدلهای پیشبینی کننده ضریب جذب صوتی در کامپوزیت طبیعی یوکا در شرایط بهینه و کامپوزیت خام، با نتایج تجربی در محدوده فرکانسی پایین و میانی یک سوم اکتاوباند برقرارشد.
نتیجه گیری: اصلاح آلکالینی در شرایط بهینه، جهت بهبود خواص آکوستیکی کامپوزیت های طبیعی موثر واقعشده است و این فرآیند با توجه به مزایای برجسته الیاف طبیعی و افزایش استفاده از این دسته از الیاف به عنوان تقویت کننده خواص مکانیکی در کامپوزیتهای هیبریدی چندمنظوره، روشی مناسبی برای بهبود سازگاری بین الیاف طبیعی و ماتریس پلیمری و همچنین بهبود خواص آکوستیکی و کلی کامپوزیتهای هیبریدی تلقی می شود.
واژههای کلیدی : بهینه سازی ، مدل های تحلیلی ، جذب صوتی ، کامپوزیت ، الیاف طبیعی
<< ادامه مطلب را در فایل پیوست مطالعه فرمایید >>
لطفا برای دانلود مقاله ” بهینه سازی و مدل سازی جذب صوتی در کامپوزیتهای الیاف طبیعی یوکا ” از لینک زیر استفاده نمایید.