1108720679

1. Wstęp

1.1. Wprowadzenie

Zagadnienie sprzężenia pola mechanicznego oraz pola akustycznego od wielu lat jest przedmiotem zainteresowania wibroakustyki [51, 13]. Jest to dziedzina naukowa łącząca w sobie podejście metodyczne i wyniki badań nauk podstawowych stosowanych (mechaniki i akustyki) z umiejętnościami inżynierskimi koniecznymi do projektowania i eksploatacji maszyn i procesów technologicznych. Wibroakustyka zajmuje się wszelkimi procesami drganiowymi i akustycznymi zachodzącymi w otaczającym człowieka środowisku [21]. Zdecydowanie nie ogranicza się ona do zwalczania niekorzystnych zjawisk związanych z drganiami i hałasem [20]. W przypadku wielu zagadnień istotne jest nie osłabienie lecz wzmocnienie drgań lub pola akustycznego, które znajdują swoje zastosowanie w procesach technologicznych, leczniczych lub do tworzenia muzyki. Aby w ośrodku akustycznym nastąpiła propagacja dźwięku oraz powstało pole akustyczne konieczne jest aby znalazło się w nim źródło zaburzenia. Źródła dźwięku ze względu na zjawisko fizyczne powodujące jego generowanie dzieli się na [13]: źródła przepływowe, gdy dźwięk jest wynikiem wtórnego efektu burzliwego ruchu ośrodka, źródła powierzchniowe - drgań powierzchni, źródła wybuchowe - gwałtownego powstania nowej substancji w ośrodku lub termiczne, gdy propagację dźwięku powodują szybkie zmiany temperatury w ośrodku. Jeżeli rozważane jest generowanie sygnału akustycznego związanego z muzyką pomimo, że występują wtedy w niektórych przypadkach źródła przepływowe, zdecydowanie największe znaczenie mają źródła powierzchniowe. Można zauważyć, że jeżeli występują drgania powierzchni konstrukcji to zawsze powodują one generowanie dźwięku w ośrodku akustycznym ją otaczającym [56, 5, 24], jednak wyznaczenie ilościowe parametrów uzyskiwanego pola akustycznego nie jest zadaniem prostym.

Modelowanie pola mechanicznego dla układów o prostej geometrii można przeprowadzić przy wykorzystaniu metod analitycznych [5, 56, 47]. W przypadku skomplikowanego obiektu badań o zróżnicowanej geometrii konieczne

6