Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study the possible use of smart structures for noise control in a higher order acoustic
duct was considered. The best option for this control was the use of axial splitters in the duct
in order to prevent higher order mode propagation. It is possible to perform the active noise
control in each splitter section by using a single channel control system. The use of smart
structures takes advantage of the splitter plate and uses it as the control source, which
substitutes the traditional loudspeakers used in active noise control systems. In order to
evaluate the possibility of the noise control using smart structures, an analytical model of a
thin plate with piezoelectric actuators was built then the acoustic field generated by this
vibrating structure inside of the duct was obtained. However, to obtain the acoustic field
inside an splitted duct, a numerical method such as the Component Mode Synthesis has to
be used. Using the equation of the acoustic field generated in the duct by the plate, it was
possible to obtain the acoustic field inside the splitted duct. After that, the active noise control
simulations for harmonic excitations were performed and the influence of the size of the plate
excited by the PZT actuators was studied. Finally the active control for random noise was
simulated, in which the number of actuators in the plate was changed. In conclusion, it is
possible to say that the smart structures can be used in active noise control of ducts with
splitters and the advantages and disadvantages of the conveyed technique were presented. / Neste trabalho, foi estudada a proposta da utilização de estruturas inteligentes para o
controle de ruído em um duto acústico com propagação de modos de alta ordem. A técnica
mais adequada para este controle foi o particionamento do duto a fim de planificar as ondas
que se propagam. Nesta região particionada, é possível realizar o controle ativo de ruído
utilizando apenas um sensor e um atuador para cada lado da partição. A aplicação das
estruturas inteligentes é proposta no sentido de aproveitar a placa particionadora para que,
com a sua vibração, atuará como a fonte secundária necessária para o controle. Para a
avaliação da possibilidade de controle utilizando esta técnica, primeiramente foi modelado o
comportamento de uma placa instrumentada com atuadores piezoelétricos e, em seguida,
obtida a modelagem analítica do campo sonoro gerado por uma estrutura vibrante no interior
de um duto. Porém, a obtenção do campo acústico em um duto particionado não é
facilmente obtido, sendo, então, realizada através da técnica de Síntese Modal de
Componentes. Utilizando as equações do duto excitado por uma estrutura vibrante na
técnica de síntese modal, foi possível obter campo acústico gerado no interior de um duto
particionado. A partir disto, foram realizados simulações de controle ativo de ruído variando
o trecho da placa a ser excitado para tons puros e para ruídos de banda estreita. Nesta
última situação também foi avaliada a influência da quantidade de atuadores instalados.
Concluiu-se deste trabalho que é possível a utilização de estruturas inteligentes no controle
ativo de ruído em dutos particionados, sendo apresentadas suas vantagens e desvantagens. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14908 |
| Date | 11 September 2012 |
| Creators | Nishida, Pedro Pio Rosa |
| Contributors | Duarte, Marcus Antônio Viana, Steffen Júnior, Valder, Nuñez, Israel Jorge Cárdenas, Oliveira, Eider Lúcio de |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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