Desenvolvimento de compressores de baixa percepção sonora - Fase II : metamateriais acústicos: projeto, simulação e controle da absorção sonora.

Abstract

O controle de ruído e vibrações no interior de ambientes (cabines aeronáuticas, compartimentos veiculares, salas de concerto, igrejas, auditórios, etc.) assim como a busca por um melhor conforto acústico, tem motivado estudos e o desenvolvimento de novos materiais e dispositivos acústicos. Neste sentido os metamateriais acústicos têm-se mostrado como soluções inovadoras quanto ao controle de ruídos, com grande potencial para atuar eficientemente na absorção e transmissão sonora principalmente na região das baixas frequências (100-1.000Hz). Metamateriais acústicos são estruturas periódicas que possuem propriedades físicas e comportamento específicos para grandes comprimentos de onda. Nesta pesquisa, a caracterização, avaliação e análise de um modelo de metamaterial acústico são desenvolvidos para determinar o coeficiente de absorção sonora na região de frequências entre 100 e 1.000 Hz, visando otimizar o desempenho acústico do absorvedor em termos da absorção sonora máxima e de sua largura de banda de frequência. Esta investigação foi executada em quatro etapas: escolha do modelo de metamaterial acústico; formulação analítica do modelo de metamaterial selecionado; análise numérica do absorvedor por meio do método dos elementos finitos (FEM); validação experimental do absorvedor através de ensaios de bancadas. A análise dos resultados (teórico, numérico e experimental) mostrou uma ótima coerência do modelo, o que torna o absorvedor um excelente candidato para o controle da energia sonora de baixas frequências, o que é de grande interesse para a engenharia do controle de ruídos.