Influência de microperfurações nas características vibroacústicas de painéis de interior aeronáuticos

Abstract

Painéis internos aeronáuticos possuem estrutura composta,com núcleo em forma de colmeia. São caracterizados por elevadarigidez e baixo peso, propriedades desejáveis do ponto devista estrutural que agravam os problemas de ruído e vibração.Uma solução promissora é a aplicação de microperfurações emuma das faces do painel, o que cria um sistema de absorçãosem a adição de massa. Painéis microperfurados (MPP) têmsido usados de forma eficiente por décadas. Os modelostradicionais para MPP foram criados para perfurações circulareshomogêneas em painéis isotrópicos rígidos e com uma únicacavidade. Uma modificação destes modelos é realizada, levandoem consideração cavidades subdivididas. A nova formulaçãopermite que o modelo seja utilizado com distribuição nãohomogênea de diâmetros de perfuração em paralelo, o queamplia a largura de banda de frequência da absorção. Estasolução se demonstra viável, pois não afeta os parâmetrosintrínsecos ao painel. Um método de otimização do painelde interior microperfurado é desenvolvido para a maximizaçãoda amplitude e faixa de frequência da absorção. Aplica-se oalgoritmo de otimização para a caracterização inversa de painéismicroperfurados com o intuito de estimar com melhor precisãosuas propriedades geométricas. Procedimentos experimentaissão realizados para validar os modelos clássicos e desenvolvidoe, para a caracterização vibroacústica do painel de interior. Ummodelo baseado na Análise Estatística Energética é desenvolvidopara avaliar o impacto da aplicação de painéis microperfuradosno ruído interno de aeronaves.

Abstract : Composite honeycomb sandwich panels have been increasinglyused in industry, due to its high stiffness and low weight.However, these structurally desirable properties aggravate noiseand vibration issues. A promising alternative solution is theapplication of micro-perforations, which creates an increasedabsorption system without the addition of new materials.Microperforated panel (MPP) absorbers have been used efficientlyfor decades, but are known to be limited in bandwidth.Traditional models for MPP have been used and adapted formany applications. The new formulation allows the model to beused with inhomogeneous distribution of perforation diameters,which broadens the absorption bandwidth. Unlike othersolutions, this does not affect any intrinsic parameters of thepanel. An optimization method for the microperforated interiorpanel is developed for maximizing the amplitude and frequencyrange of the absorption. The optimization algorithm is appliedin an inverse characterization method to better estimate thepanel s geometric properties. Experimental procedures areperformed to validate the classical and developed models and tocharacterize the vibroacoustic parameters of the interior panel.A model based on Statistical Energy Analysis is developed toevaluate the impact of the application of microperforated panelson aircrafts cabin noise.