Akusztikai célú anyagok dinamikai tulajdonságainak kutatása = Dynamic properties of materials for sound insulation in buildings

摘要

A téma középpontjában az akusztikai célú anyagok dinamikai tulajdonságának, illetve viselkedésének kutatása állt. A munkának alapvetően három célja volt. Az egyik cél az volt, hogy új ismereteket szerezzünk az akusztikai célú viszkoelasztikus anyagok dinamikai tulajdonságainak frekvenciafüggéséről, különös tekintettel a nagyfrekvenciás tartományra. Ennek eredményeként arra az új megállapításra jutottunk, hogy a viszkoelasztikus anyagok komplex rugalmassági modulusa nagyfrekvencián nem korlátos növekedést is mutathat. Igazoltuk, hogy ez a nagyfrekvenciás viselkedés összhangban van az általános érvényű Kramers-Krönig diszperziós összefüggésekkel. A kutatás másik céljának megfelelően kidolgoztunk egy új anyagmodellt, amely elsősorban a kis veszteségű anyagok esetében alkalmas a dinamikai tulajdonságok frekvenciafüggésének matematikai leírására. A kutatás harmadik célja a viszkoelasztikus anyagok komplex Poisson száma veszteségi része - az ú.n. Poisson veszteségi tényező értékének a meghatározása volt. Ennek során igazoltuk, hogy a Poisson veszteségi tényező az anyag energiaelnyelő képességén kívül a dinamikai Poisson számtól is függ. Új elméleti összefüggéseket dolgoztunk ki, amelyek lehetővé teszik a Poisson veszteségi tényező meghatározását a nyírási veszteségi tényező és a dinamikai Poisson szám ismeretében. Az összefüggések érvényességét kísérleti adatokkal is igazoltuk. Kutatási eredményeinket a szakma rangos, nemzetközi folyóirataiban, illetve fórumain közöltük. | The dynamic elastic and damping properties of solid materials used for sound and vibration control were in focus of this research work. The research project basically had three aims. The first aim was to investigate the frequency dependences of dynamic properties of viscoelastic materials with special respect to the high frequency range. As a result of investigations it has been found that the complex modulus of elasticity of viscoelastic materials may exhibit unbounded increase at high frequencies. It has been proved that the unbounded high frequency behaviour is in agreement with the Kramers-Kronig dispersion relations. The second aim of the project was to search for material models to describe mathematically the dynamic behaviour of materials used for acoustical purposes. A new model has been developed which is able to describe the dynamic behaviour of solid materials experienced over a certain frequency range. The third research aim was to determine the Poisson's loss factor of solid viscoelastic materials. It has been proved that the magnitude of the Poisson?s loss factor is proportional to the damping in viscoelastic material, moreover it is dependent on the dynamic Poisson?s ratio too. New theoretical relationships have been found which enable one to determine the Poisson?s loss factor from knowledge of the shear loss factor and the dynamic Poisson's ratio. The theoretical results have been verified with experimental data.