A malha urbana das grandes cidades tem sido ocupada, principalmente nos grandes centros, por vários edifícios corporativos, localizados em pólos administrativos onde os ruídos urbanos são constantes. Além dos ruídos externos a que o edifício fica exposto, existem também os ruídos internos, ambos impactando no conforto e produtividade de seus ocupantes, trazendo problemas para a empresa. Tendo a situação brevemente descrita acima como preocupante, este trabalho tem por objetivo geral, investigar quais materiais industrializados para tratamento acústico e quais técnicas são utilizadas, para redução e controle, da propagação de ruídos aéreos em edifícios de escritórios, nos últimos dez anos. Incluem-se assim o estudo e apresentação das características técnicas para especificação de forros acústicos, barreiras acústicas, tratamento de paredes, pisos, layout e mobiliário, vidros acústicos, tratamento dos ruídos gerados pelo ar condicionado e mascaramento sonoro. O objetivo específico neste trabalho é analisar os materiais utilizados para tratamento acústico, baseado nos índices de classificação acústica, seja este de absorção ou isolamento, com relação ao desempenho do material. São eles: NRC (Índice de Redução Sonora), \'alfa\' (Coeficiente de Absorção), \'alfa\'w (Coeficiente de Absorção Sonora Ponderado) Rw (Índice de Redução Acústica) e STC (Classe de Transmissão Sonora). Esta pesquisa tem como resultado a centralização de dados técnicos referente à utilização de materiais acústicos para controle de ruídos aéreos em edifícios de escritórios; a análise das classificações e desempenhos e a avaliação da disponibilização de informações técnicas nos catálogos brasileiros de produtos. Tal resultado oferecerá uma base de consulta para obtenção de critérios durante a especificação e elaboração de projetos de espaços corporativos. O trabalho conclui apontando observações da autora, referentes à utilização dos materiais e técnicas e a necessidade de criação e produção de um maior portfólio de produtos. / Big cities have been taken the ground thought freeways and avenues, where constant and loud noise takes place. At theses ways, corporate edifices are also often established, so they naturally become exposed to the external noise interference, regardless the own internal facilities noising. The consequence is that people how work at these places are more prone to be less productive, turning it into a drawback to the corporate. The scenario described above is very concerning. This general research objective is to study techniques and industrialized material in order to reduce and control the noise propagation thought the air on for corporate facilities, focused at the last ten years time frame. It will focus on study and present the technical characteristics for acoustic absorption and/or isolation of roof lining, acoustic barriers, walls, floor, office layout, furniture, glasses, air-conditioner, and sound masking techniques. The specific research objective is to analyze the materials for acoustic handling, based on acoustic classification indexes that relate to the material performance, for absorption and isolation, as listed: NRC (Noise Reduction Coefficient), \'alfa\' (Sound Absorption Coefficient), \'alfa\'w (Pounder Sound Absorption Coefficient), Rw (Noise Reduction Index) and STC (Sound Transmission Class). The objective of this research is to be a single point of reference for technical data regarding the utilization of materials that can be used to control the sound propagation thought the air on corporate edifices; the classification of analysis and performance as well as the evaluation of technical information available on Brazilian product catalogs. The research result offers a baseline for those who look for criteria during the speciation and implementation of corporative spaces. The conclusion of this work is done with the Authors considerations regarding the utilization of materials and techniques, as well the necessity of creation and production of wider product portfolio.

Komatsu Forrest AB have a demand for a media solution where the user can select between different input sources as well as output channels. The input sources are Radio, Bluetooth, AUX, two microphones and PC. The system shall also be able to mix sound from an ANC unit (Active Noise Control). Due to the demands from the company, the system must be able to be digitally controlled. The goal is to present a concept that offers the solution for these demands.To specify the needs from the user a dialog with employees with more knowledge about the user’s use have resulted in a table. From this a technical design has been created and resulted in a technical design requirement. With the design structure as a base, simulations have been done. After the structure has been verified by simulations a prototype with the basic functions have been designed and programmed and verified to clarify the function.Simulations and measurements have shown that the design works as desired. The result shows that the unit can meet the requirements set by the company in a user-friendly manner. The project has resulted in different solutions and these evaluated for pros and cons compared to the chosen solution. / Komatsu Forest AB behöver en multimedialösning för att uppfylla specifika behov exempelvis simultant användande av två mobiltelefoner och två mikrofoner. Enheten ska klara av att hantera ljud från flertalet ljudkällor samt två mikrofoner och aktiv bullerreducering. Systemet ska styras digitalt från till exempel en PC. Målet är att presentera ett koncept som erbjuder en lösning för dessa problem.Utformningen av enheten har gjorts genom att utvärdera användarens bruksområden tillsammans med den vision som legat till grund för projektet. Detta har genom samtal med anställda på företaget medfört en sammanställning över förarens användnings-områden. Utifrån denna sammanställning av användningsområdena har en teknisk skiss för enhetens uppbyggnad möjliggjorts. Efter att funktionen för skissen har verifierats med simuleringar har ett prototypkort för enhetens grundstomme konstrueras, programmerats samt verifierat konstruktionen.Simuleringar och mätningar verifierar att konstruktionen fungerar som önskat. Resultatet visar att enheten skulle uppfylla de uppsatta önskemålen på ett bra och användarvänligt sätt. Då flera lösningar har tagits fram under projektets gång diskuteras för och nackdelar med dessa samt motiveras varför den valda lösningen är bäst anpassad.

This thesis describes methods of high frequency noise and vibrations computation of cabin part of EV–55M (aircraft developed by Evektor Kunovice). There is a brief summary of methods used for determining high frequency noise and vibrations in the first part of the thesis. Detailed explanation is given for Statistical Energy Analysis (SEA) which is nowadays the most dominant method in this area. The energy balance equation is derived in this chapter and SEA parameters such as modal density, damping loss factor, coupling loss factor and power input are introduced here. Next part deals with main noise sources of propeller driven and jet aircraft and passive and active noise controls are discussed. Practical part of this thesis deals with modeling aircraft EV–55M fuselage using VA One SEA module. Two models were created. First of them is only an outside fuselage with aircraft flooring and the second one is extended by interior trim panels and is applicable for simulation of noise control treatments. Computational modeling is accompanied by experimental measurement of passive noise control material characteristics. Postprocessing of information obtained from impedance tube measurement was performed in FOAM – X. Determined characteristics of porous material were used as inputs to VA One and reduction of sound pressure level in fuselage cavities by using noise control treatment was found. In conclusion there is a summary of noise transmission paths from sources to interior cavity and some treatments of them are simulated

<p>Recent advances in sensor technologies and data acquisition platforms have led to the era of Big Data. The rapid growth of artificial intelligence (AI), computing power and machine learning (ML) algorithms allow Big Data to be processed within affordable time constraints. This opens abundant opportunities to develop novel and efficient approaches to enhance the sustainability and resilience of Smart Cities. This work, by starting with a review of the state-of-the-art data fusion and ML techniques, focuses on the development of advanced solutions to structural health monitoring (SHM) and metamaterial design and discovery strategies. A deep convolutional neural network (CNN) based approach that is more robust against noisy data is proposed to perform structural response estimation and system identification. To efficiently detect surface defects using mobile devices with limited training data, an approach that incorporates network pruning into transfer learning is introduced for crack and corrosion detection. For metamaterial design, a reinforcement learning (RL) and a neural network based approach are proposed to reduce the computation efforts for the design of periodic and non-periodic metamaterials, respectively. Lastly, a physics-constrained deep auto-encoder (DAE) based approach is proposed to design the geometry of wave scatterers that satisfy user-defined downstream acoustic 2D wave fields. The robustness of the proposed approaches as well as their limitations are demonstrated and discussed through experimental data or/and numerical simulations. A roadmap for future works that may benefit the SHM and material design research communities is presented at the end of this dissertation.</p><br>

<p>Two studies incorporated providing the groundwork for a blueprint to design sodium sulfur cells from electrode fabrication to choices in electrolyte such as DME, DEGDME, TEGDME and two different salts NaClO4 and NaPF6. First study describes role of the binder within the system comparing carboxymethyl cellulose and carboxymethyl cellulose with a styrene butadiene elastomer addition. The second study focuses on methods to prevent polysulfide shuttling within room temperature sodium sulfur system</p>

A wind tunnel from the 1950s located in Bromma, Stockholm, once used for military research is today used for commercial activities. Today the tunnel is used for indoor wingsuit flight and the facility has an interest in reducing the overall noise generated by the tunnel. Acoustic measurements indicate noise problems in the 50 Hz range. A 3D and a 2D model was structured with physical measured dimensions of the wind tunnel for simulations.Results indicate that a 37 dB decrease of the second higher order azimuthal spinning mode was achievable with the same number of monopole anti-sources as fan blades with each individual monopole modeling an enclosed loudspeakers. This acoustic mode was identified as the most problematic due to the cut-on frequency for the geometry coinciding with the fundamental blade pass frequency of the fan source during normal operating conditions. / På 1950-talet byggdes en vindtunnel i Bromma, Stockholm kallad "LT1". Vindtunneln användes då för militär utveckling för bland annat flygförsvaret. Idag drivs den efter en period utan användning kommersiellt för flygning av ekorrdräkt så kallad "Wingsuit" inomhus. Området kring tunneln har kommersialierats under tiden den var ur drift och omgivande verksamheter påverkas av ljud från vindtunnelns verksamhet varför tunnelns verksamhet söker förbättringsmöjligheter avseende bullerdämpning. Akustiska mätningar i och utanför tunneln indikerar ett problemområde kring frekvensen 50 Hz som härstammar från den stora fläkt som skapar flödet i tunneln. Vindtunneln modellerades i 3D och 2D med hjälp av fysiskt uppmätta dimensioner på plats. Modellerna användes sedan för att kunna numeriskt simulera och beräkna möjligheten att dämpa ljudet från fläkten med hjälp av aktiv kontroll. Resultaten indikerar att en 37 dB ljudreduktion är möjlig av andra ordningens högre akustiska snurrande mod. Detta var möjligt att uppnå med lika många anti-källor modellerade som monopoler vilket motsvarar slutna högtalare, som fläktblad. Denna akustiska mod identifierades som den mest problematiska eftersom cut-on frekvensen för tunnelns geometri sammanfaller med den fundamentala bladpass-frekvensen för fläkten under normal drift.

[ES] El ruido de rodadura es un fenómeno producido debido a la interacción entre la rueda y el carril e inducido por las pequeñas irregularidades existentes en la superficie de ambos. Dichas irregularidades, conocidas como "rugosidad", provocan que se genere una vibración tanto en la rueda como el carril cuando el tren circula a una cierta velocidad, lo que consecuentemente lleva a la aparición de radiación acústica. Esto conforma una de las fuentes de molestias más relevantes y principal origen de la contaminación acústica producida por los trenes al circular por regiones urbanas densamente pobladas. Así, el objetivo de esta Tesis es el desarrollo de una metodología integral para la obtención de diseños de rueda viables mediante el uso de Algoritmos Genéticos (AG) con la finalidad de minimizar el ruido de rodadura asociado. Al desarrollar los mencionados algoritmos de optimización, el Método de Elementos Finitos (MEF) se combina con la parametrización geométrica de las diferentes tipologías de diseño de rueda analizadas, descritas en función de aquellos parámetros más relevantes para la presente investigación. Se hace uso de modelos linealizados en el dominio de la frecuencia, capaces de resolver la dinámica completa del sistema a partir de las correspondientes mallas de la sección transversal. La obtención de la potencia acústica radiada se lleva a cabo mediante el empleo de una formulación semi-analítica para el cálculo de la eficiencia acústica de la rueda y al uso de un Modelo de Fuentes Equivalentes (MFE) en el carril. El desarrollo teórico, además, es validado con el software comercial de referencia en el campo de investigación, TWINS, en el cual se basa. A lo largo de los procedimientos de optimización, se realiza un análisis de fatiga en cada diseño de rueda considerado con el fin de asegurar su viabilidad estructural, lo que actúa como una restricción de "pena de muerte" en el algoritmo. Además, se desarrolla un procedimiento de identificación modal que permite caracterizar los modos de vibración y clasificarlos según su número de diámetros y circunferencias nodales. Seguidamente, se exploran dos formulaciones diferentes de la función objetivo: una centrada en reducir directamente el ruido radiado, llamada LA;W -min; i otra centrada en disminuir el ruido de rodadura maximizando la media de las frecuencias naturales de los modos de vibración, conocida como NF-max. En la metodología LA;W -min, se minimiza la suma en energía del nivel de potencia acústica expresado en dB(A). Para el caso de NF-max, se desplazan las frecuencias naturales a regiones de frecuencia donde la amplitud de rugosidad es menor. Se consideran diversas aproximaciones: la inclusión de esquemas de perforación y la modificación de la forma de su sección transversal. Además, también se ha estudiado la influencia en el ruido de la variación de las propiedades geométricas del carril y viscoelásticas de la vía. Como resultado de esta Tesis se han conseguido diversos modelos más silenciosos de rueda ferroviaria, con reducciones en el ruido de rodadura de hasta 5 dB(A). Cuando se considera el sistema ferroviario completo,se siguen consiguiendo mejoras en la potencia acústica radiada con los diseños de rueda resultantes. Además, se analizan las correlaciones entre la maximización de las frecuencias naturales y la atenuación del nivel de potencia acústica, estableciendo NF-max como una metodología adecuada para los casos en que se priorice la eficiencia computacional. La sensibilidad del problema a los espacios de diseño seleccionados y la adecuación del uso de AG se estudian también con la obtención de Superficies de Respuesta. Adicionalmente, se han establecido relaciones entre la variación de los parámetros geométricos y la disminución en la radiación acústica asociada, así como se ha propuesto la reubicación de los modos de vibración a lo largo del espectro en frecuencia com / [CA] El soroll de rodament és un fenomen causat per la interacció entre la roda i el carril i induït per les xicotetes irregularitats presents a les seues superfícies. Aquestes irregularitats, conegudes amb el nom de "rugositat", provoquen que es genere una vibració tant a la roda com al carril en circular el tren a una certa velocitat, el que conseqüentment du a l'aparició de radiació acústica. Açò conforma una de les fonts de molèsties més rellevants i el principal origen de la contaminació acústica generada pels trens al seu pas per regions urbanes densament poblades. Així, l'objectiu d'aquesta Tesi és el desenvolupament d'una metodologia integral per a l'obtenció de dissenys de roda viables mitjançant l'ús d'Algoritmes Genètics (AG) amb la inalitat de minimitzar el soroll de rodament associat. Al desenvolupar els esmentats algoritmes d'optimització, el Mètode d'Elements Finits (MEF) es combina amb la parametrització geomètrica de les diferents tipologies de disseny de roda analitzades, descrites en funció d'aquells paràmetres més rellevants per a aquesta investigació. Es fa ús de models linealitzats en el domini de la freqüència, capaços de resoldre la dinàmica completa del sistema a partir les corresponents malles de secció transversal. La obtenció de la potència acústica radiada es du a terme mitjançant la utilització d'una formulació semi-analítica per al càlcul de l'eficiència acústica de la roda i l'ús d'un Model de Fonts Equivalents (MFE) amb el carril. El desenvolupament teòric s'ha validat amb el software comercial de referència al camp d'investigació, TWINS, en el qual es basa. Al llarg dels procediments d'optimització, es realitza una anàlisi de fatiga a cada disseny de roda considerat amb la finalitat d'assegurar la seua viabilitat estructural. S'ha desenvolupat un procediment d'identificació modal que permet caracteritzar els modes de vibració i classificar-los d'acord al seu número de diàmetres i circumferències nodals. També, s'exploren dos formulacions diferents de la funció objectiu: una centrada en reduir directament el soroll radiat, anomenada LA;W -min; i altra centrada en disminuir el soroll de rodament maximitzant la mitja de les freqüències naturals dels modes de vibració, coneguda com NF-max. D'aquesta manera, en la metodologia LA;W -min, es minimitza la suma en energia del nivell de potència acústica expressat en dB(A). Per al cas de NF-max, es desplacen les freqüències naturals a regions de freqüència on l'amplitud de rugositat és menor. Es consideren diverses aproximacions: la inclusió d'esquemes de perforació i la modificació de la forma de la seua secció transversal, establint el radi com un valor fixe en un cas i utilitzant-lo com un paràmetre d'optimització més en l'altre. A més a més, s'ha estudiat la influència en el soroll de la variació de les propietats geomètriques del carril i viscoelàstiques de la via. Com a resultat d'aquesta Tesi s'han aconseguit diversos models de roda ferroviària més silenciosos, amb reduccions en el soroll de rodament de fins a 5 dB(A). Quan es considera el sistema ferroviari complet amb tots els seus components, es segueixen aconseguint millores en la potencia acústica radiada amb els dissenys de roda resultants. A més a més, 'analitzen les correlacions entre la maximització de les freqüències naturals i l'atenuació del nivell de potencia acústica, establint NF-max com una metodologia adequada pels casos en que es prioritza l'eficiència computacional. La sensibilitat del problema als espais de disseny escollits i l'adequació de l'ús de AG s'estudia també mitjançant l'obtenció de Superfícies de Resposta (SRs) per als paràmetres geomètrics utilitzats. Addicionalment, s'han establert relacions entre la variació dels paràmetres geomètrics i la disminució en la radiació acústica associada, així com s'ha proposat la reubicació dels modes de vibració al voltant de / [EN] Rolling noise phenomenon is produced due to the wheel/track interaction and induced by the small unevenness present in their surfaces. Such unevenness, known as "roughness", causes that vibrations arise in both the wheel and track when the train passes by with a certain speed, that consequently leads to the appearance of acoustic radiation. This kind of noise is one of the most relevant sources of annoyance and the principal focus of the railway acoustic pollution produced by trains operating through highly populated urban regions. Thus, the main goal of the present Thesis is the development of a comprehensive methodology to achieve suitable railway wheel designs through the use of Genetic Algorithms (GAs) with the aim of minimizing the associated rolling noise. When developing the aforementioned optimization algorithms, the Finite Element Method (FEM) is combined with the geometric parametrization of the different wheel design typologies analysed, described as a function of those parameters most relevant for the current research. In order to describe the dynamic behaviour of each component involved in the wheel/track interaction, use is made of linearised models in the frequency domain capable of solving the whole coupled dynamic response from the corresponding cross-section meshes. Subsequent derivation of the radiated sound power from the dynamic information is carried out by applying a semi-analytical formulation that allows for the wheel acoustic efficiency computation, on one hand, and by making use of an Equivalent Sources Model (ESM) in the track, on the other hand. Besides, such theoretical development is validated with the reference commercial software in the field, TWINS, on which it is based. Throughout the optimization procedures, a fatigue analysis is performed on every wheel design considered to assure structural feasibility, that acts as a "death penalty" constraint in the algorithm. Furthermore, a modal identification procedure is developed, which allows to characterize modeshapes and to classify them according to their number of nodal diameters and circumferences. Then, two different formulations of the objective function are explored: one focused on directly reducing radiated noise, named LA;W-min; and another centred on decreasing rolling noise by maximizing the average natural frequency of the modeshapes, called NF-max. Hence, in the LA;W -min methodology, the sum in energy of the wheel Sound poWer Level (SWL) expressed in dB(A) is minimized. For the NF-max case, natural frequencies are shifted to frequency regions where the roughness amplitude content is lower. Different approaches are considered: the inclusion of perforation schemes in the wheel and the variation of its cross-sectional shape, setting the radius as a constant value in one case and using it as an optimization parameter in another. Moreover, the influence on the noise of changing the rail geometric and track viscoelastic properties is also studied. As a result of the present Thesis, several quieter models of railway wheels have been achieved, with rolling noise reductions of up to 5 dB(A). When the whole railway system with all the components is considered, improvements in the radiated sound power remain achieved with the resulting wheel designs. Besides, correlations between maximization of natural frequencies and SWL mitigation are analysed, establishing the NF-max as a suitable methodology for cases when computational efficiency is prioritized. The sensitivity of the problem to selected design domains and the suitability of the use of GAs are also studied with the obtention of Response Surfaces (RSs) for the geometric parameters used. Additionally, correlations are established between the variation of the geometric parameters and the decrease in the associated acoustic radiation, while the shifting of the modeshapes along the frequency domain is proposed as a physical mechanism responsible of the observed sound power decrease. / This thesis has been supported by the Agencia Estatal de Investigación and the European Regional Development Fund (projects TRA2013-45596-C2-1-R and TRA2017-84701-R). / Garcia Andrés, X. (2021). Development of innovative methodologies to reduce railway rolling noise through Genetic Algorithm-based shape optimization techniques [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164194