VALIDAÇÃO E ILUSTRAÇÃO NUMÉRICA DAS NORMAS USADAS NA CONFECÇÃO DE UM TUBO ACÚSTICO EM UM PROJETO DE EXTENSÃO

Resumo

O contexto desse estudo é o projeto de extensão - GCCA - Grupo de Compartilhamento de Conhecimentos em Acústica liderado pelo laboratório de vibrações da UFC e o projeto Teaching and Software Patterns for Mechanical Engineering. Eles tem como objetivo, difundir conhecimentos e ferramentas sobre o estudo da acústica e sobre o bom uso dos softwares profissionais, como Ansys, Matlab. As ferramentas de medições são geralmente muito caras, o que nos leva a pensar numa alternativa de substituição mais acessível e eficiente, dessa forma, propomos a confecção aberta de um tubo acústico de baixo custo. Os tubos permitem a medição de características dos materiais de isolação acústica. Essas características são a absorção sonora ou perda de transmissibilidade sonora. Ter ferramentas de medição desse tipo é principalmente do interesse de áreas da engenharia mecânica, da engenharia civil ou da engenharia dos materiais. Esses tubos visam em particular o estudo de materiais confeccionados com o uso de fibras naturais regionais. A metodologia de desenvolvimento do tubo proposto é baseado sobre o uso das normas ISO 10534-2 e ASTM E 1050 que dão orientações sobre o dimensionamento, sobre a escolha de materiais para a confecção do tubo, e dos métodos de medição. O objetivo do estudo é ilustrar os fenômenos que justificam as indicações das normas e validar de uma forma numérica e analítica nossas escolhas. Esse é feito através do uso de software de desenho (CAD), o SolidWorks, de software de analise por Elementos Finitos (FEA), o Ansys, assim como o uso do próprio software do laboratório, o OpenCavok. Para as fórmulas analíticas ou semi-analíticas, o software MatLab foi usado. Os resultados, seja do lado das vibrações do tubo (dos modos sólidos), seja do lado da cavidade interna (modos acústicos), validam as escolhas feitas para o uso deste tubo na faixa de frequência de 200 a 6000 Hz.