در این پژوهش پیش بینی رفتار آکوستیکی این مواد از طریق مدلسازی المان محدود انجام گرفته است ابتدا با بیان تعریف کنترل نویز و روشهای آن و تشریح نقش مواد متخلخل در کنترل نویز خودرو، به معرفی خواص فیزیکی و آکوستیکی مواد متخلخل و روشهای اندازه گیری آنها پرداخته شده است. با در نظر گرفتن کوپلینگهای ویسکوز و اینرسی در نوشتن معادلات دینامیک انتقال تنش و در نظر گرفتن کوپلینگهای گرمایی و الاستیک در نوشتن معادلات تنش - کرنش مواد متخلخل، معادلات حاکم بر انتشار موج در این مواد به دست آمده است و یک روش تحلیلی برای محاسبه خواص آکوستیکی مواد متخلخل همگن نامتناهی معرفی گردیده است. مدلسازی المان محدود بر اساس شکل اصلاح شده مدل فوق برای مدل سیال معادل و مدل بوروالاستیک انجام شده است. پس از اعمال شرایط مرزی نحوه محاسبه خواص آکوستیکی برای تحریک موج صفحه ای شرح داده شده است. نتایجی که با استفاده از یک برنامه کامپیوتری - که بر اساس روش مطرح شده در این تحقیق نوشته شد به دست آمد. با نتایج روش تحلیلی و نتایج ارائه شده در یک مرجع معتبر مورد مقایسه قرار گرفته است. با استفاده از این برنامه کامپیوتری که بر مبنای روش المان محدود گالرکین نوشته شده است. اثر پارامترهای فیزیکی و هندسی مواد متخلخل بر رفتار آکوستیکی جاذبها و مانعهای صوتی بر اساس مدل سیال معادل و مدل پوروالاستیک بررسی شده و نهایتا بهینه سازی عملکرد این مواد از نظر آکوستیکی مورد مطالعه قرار گرفته است.

-

هدف از این پژوهش استفاده از روش المان محدود به منظور تحلیل و کنترل ارتعاشات غیرخطی ورق fgm تحت بارهای حرارتی و مکانیکی عرضی می باشد. به این منظور فرکانس های طبیعی غیرخطی و همچنین پاسخ دینامیکی غیرخطی ورق fgm همراه با لایه های پیزوالکتریک تحت بارهای حرارتی، الکتریکی و مکانیکی مطالعه گردیده است. سپس کنترل ارتعاشات غیرخطی ورق fgm تحت بارهای مذکور با استفاده از سنسورها و عملگرهای پیزوالکتریک بررسی شده است به این منظور از دو الگوریتم کنترلی pd و h2 استفاده شده است. در ابتدا معادلات حاکم بر رفتار ارتعاشی غیرخطی ورق fgm همراه با لایه های پیزوالکتریک با استفاده از اصل همیلتون استخراج می گردد به منظور در نظر گرفتن اثرات غیرخطی ناشی از تغییر شکل های بزرگ در روابط کرنش-تغییر مکان از فرضیات فن کارمن استفاده می گردد تغییرات مشخصه های fgm در جهت ضخامت ورق برحسب درصد حجمی اجزاء تشکیل دهنده، براساس قانون توزیع توانی در نظر گرفته می شود مشخصه های مواد فلزی و سرامیکی به کار رفته در fgm نیز تابع دما می باشند فرض می گردد میدان دمایی روی سطح ورق دارای توزیع یکنواخت بوده و تنها در جهت ضخامت ورق تغییر نماید. میدان الکتریکی ایجاد شده در لایه های پیزوالکتریک نیز تنها در جهت ضخامت ورق دارای مولفه غیر صفر می باشد جهت حل معادلات حاکم، از روش المان محدود مبتنی بر تئوری مرتبه سوم ورق استفاده می شود. به این منظور، المان مستطیل شکل c-continious از نوع سازگار (با چهار گره) انتخاب می گردد. سپس با حل مساله مقدار ویژه غیرخطی، فرکانس های طبیعی غیرخطی ورق fgm همراه با لایه های پیزوالکتریک تحت بارهای حرارتی، الکتریکی و مکانیکی به دست می آید. جهت یافتن پاسخ دینامیکی غیرخطی ورق تحت بارهای مذکور از روش انتگرال گیری نیومارک استفاده می گردد اثر دامنه ارتعاشات، ضریب درصد حجمی fgm، بار حرارتی، ولتاژ عملگرها و شرایط مرزی بر فرکانس های طبیعی غیرخطی ورق بررسی می گردد. درضمن، ارتعاشات آزاد و اجباری ورق تحت بارهای مذکور و همچنین اثر پارامترهای مختلف بر آن مورد مطالعه قرار می گیرد. سپس کنترل ارتعاشات غیرخطی ورق fgm تحت بارهای حرارتی و مکانیکی عرضی، با استفاده از سنسورها و عملگرهای پیزوالکتریک مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور الگوریتم های کنترلی مختلفی وجود دارد در این پژوهش، الگوریتم کنترلی مشتق تناسبی (براساس سابقه تاریخی و به کارگیری در مقالات مختلف) و همچنین الگوریتم کنترلی h2 (به لحاظ مقاوم بودن آن) انتخاب می گردد. اثر پارامترهای طراحی بر عملکرد هر کدام از کنترلر های مذکور در کاهش ارتعاشات غیرخطی ورق بررسی می گردد در نهایت الگوریتم های کنترلی مذکور به لحاظ عملکرد مورد مقایسه قرار می گیرند.

پیشرفت صنعت و افزایش تجهیزات صنعتی موجب افزایش صدای محیطی شده است. این صداهای نامطلوب موجب آثار سوء بر سلامتی انسان می گردد. بنابراین کنترل صدای نامطلوب ضروری است. روش مرسوم کنترل صدا روش غیرفعال است که از مواد جاذب و عایق های آکوستیکی بهره می گیرد. روش کنترل فعال صدا توسط تنظیم یک منبع ثانویه به منظور تولید یک ضد صدا با دامنه یکسان ولی با فاز مخالف با صدای اولیه انجام می پذیرد. کنترل فعال صدا در فرکانسهای پایین عملکرد بهتری را نسبت به کنترل غیرفعال به نمایش می گذارد. به طور مرسوم فیلترهای پاسخ ضربه محدود تطبیقی برای خنثی نمودن صدای نامطلوب مورد استفاده قرار گرفته و نتایج مطلوبی را از خود نشان داده اند. اما در صورت استفاده از این فیلترها در شرایط غیرخطی، اطمینانی از عملکرد مطلوب کنترلر وجود ندارد. منطق فازی و شبکه های عصبی برای مدلسازی و کنترل سیستم های غیرخطی مناسب می باشند. در واقع با ترکیب قابلیت یادگیری شبکه های عصبی و استنتاج منطقی در منطق فازی، می توان یک الگوریتم مناسب برای کنترل و مدلسازی سیستم های غیرخطی ایجاد نمود. در این پایان نامه یک الگوریتم شبکه عصبی فازی به منظور کنترل فعال چند کاناله صدای یک محفظه مکعب مستطیلی با یک پانل انعطاف پذیر توسعه داده شده است. به منظور بررسی عملکرد کنترل فعال صدا، مدل ریاضی رفتار ارتعاشی - آکوستیکی محفظه مکعب مستطیلی با استفاده از روش حل دقیق توسط روش امپدانس - موبیلیتی به دست آمده است. عملکرد کنترلر شبکه عصبی فازی از طریق شبیه سازی در حالت یک کاناله و چند کاناله با عملکرد anc پیشخوراند با بهر هگیری از الگوریتم fxlms مقایسه شده است. پیاده سازی الگوریتم های چند کاناله با دو بلندگوی ثانویه و همچنین با یک بلندگوی ثانویه و یک نیروی نقطه ای انجام شده است. برای مقایسه عملکرد دو الگوریتم شبکه عصبی فازی و fxlms پیشخوراند در حالت غیرخطی، حالت یک کاناله و دو کاناله با دو بلندگوی ثانویه با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی بلندگو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد بهتر الگوریتم فازی شبکه عصبی را در کنترل فعال صدا، با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی بلندگو، چه در حالت تک کاناله و چه در حالت چند کاناله نشان داده است.