Características vibro-acústicas de cascas cilíndricas

Abstract

Esta dissertação tem por objetivo a análise do campo sonoro interno de um protótipo de segmento de aeronave e sua relação com as propriedades vibro-acústicas do sistema cavidade/casca, quando este é excitado externamente por ruído de banda larga. Inicia-se este estudo apresentando-se os fundamentos teóricos de Análise Estatística de Energia - SEA, seu histórico, bem como as aplicações possíveis desta metodologia. Os parâmetros de SEA, densidade modal e fatores de perda, são descritos e determinados experimentalmente. Os resultados para um cilindro de alumínio são comparados com a teoria e resultados de simulação. O balanço de potência entre os subsistemas e a modelagem do sistema constituem a segunda parte da dissertação, sendo então apresentados os modelos utilizados na simulação por SEA. Através da comparação de valores de perda de transmissão e valores de nível de vibração da casca cilíndrica realiza-se a validação do modelo. Apontam-se as vantagens da modelagem híbrida utilizando-se dados analíticos e experimentais na construção do modelo. O estudo de Elementos Finitos (FEM), análise modal e iteração fluido- estrutura, e o estudo Elementos de Contorno (BEM), ruído irradiado, são realizados. Explica-se quais parâmetros de SEA podem ser extraídos de modelos de FEM e BEM, contribuindo para a acuidade das predições em fases inicias do projeto. Por fim, mostra-se que a integração das metodologias de simulação FEM, BEM, SEA, conjugada à inserção de dados experimentais no modelo contribuem para predições de alta precisão.