ENGINYERIA INDUSTRIAL VIBRACIONS ACÚSTICA I Guia de l’assignatura ENGINYERIA INDUSTRIAL 25081 Vibracions i Acústica. Guia de l’assignatura Aprova da en C.A.A de data 8/06/05 1 Crèdits: 6 Crèdits ECTS: 4,8 Tipus OPTATIVA Coordinador: Ramon Capdevila, ([email protected]) Altres Professors: Jordi Romeu, Gabriel Alarcón Departament: Enginyeria Mecànica Presentació Coneixements previs Coneixements de mecànica. Física d’ones. Camps professionals Enginyer de producte en general. Enginyeries ambientals. Enginyeria de projectes i instal·lacions. Manteniment industrial. Disseny i optimització de elements de maquinària i estructures. Sector dels transports Relació amb altres assignatures Les vibracions i emissió sonora estan relacionades amb qualsevol assignatura que tracti sobre projectes de components mecànics i industrials. Objectius generals Cada cop és més present el factor vibroacústic en la societat i, en conseqüència, en les indústries i activitats en general. El confort vibroacústic a l’interior dels vehicles, la baixa emissió sonora d’articles de consum o l’impacte acústic dels mitjans de transport són conceptes molt valorats i relacionats amb la innovació tecnològica i la sostenibilitat. Per a un enginyer és important comprendre els fenòmens físics de generació i propagació de les vibracions i el so, saber utilitzar els equips de mesura i els procediments i eines de càlcul existents i, finalment, reconèixer el camp d’aplicació del concepte de baixa emissió sonora. Aleshores, els principals objectius són: - Comprensió dels fenòmens físics que hi intervenen. - Coneixement de les tècniques de càlcul i mesura - Reconeixement de les millors solucions enfront un problema vibroacústic ENGINYERIA INDUSTRIAL 25081 Vibracions i Acústica. Guia de l’assignatura Aprova da en C.A.A de data 8/06/05 2 Temari Mòdul 1: Vibracions (30 h) 1.1. Anàlisi de senyal dinàmica: anàlisi de Fourier, quantificació de les magnituds mesurables 1.2. Un grau de llibertat. Vibració lliure, vibració forçada, ressonància, aïllament de vibracions 1.3. Dos graus de llibertat. Modes propis. Equacions del moviment. 1.4. N graus de llibertat. Coordenades físiques i modals. Modes propis complexos. Matrius dinàmiques. 1.5. Sòlid continu. Anàlisi mitjançant elements finits. Absorbidors dinàmics. Casos pràctics d’aïllament de vibracions Mòdul 2: Acústica (30 h) 2.1. Radiació i propagació sonora 2.2. Absorció i transmissió sonora. Materials. 2.3. Acústica de recintes. Densitat modal, camp difús, reverberació. 2.4. Aïllament acústic. Pannells monocapa i multicapa. 2.5. Tècniques de control. Pantalles acústiques, silenciadors. 2.6. Acústica de vehicles. Modelat, anàlisi vibroacústic. Objectius específics dels mòduls n Mòdul 1 Coneixement dels fenòmens físics que determinen la vibració en sòlids. Presentació dels procediments i equips de mesura habituals. Solució de problemes teòrics i pràctics. Implicacions ambientals i legals. n Mòdul 2 El mateix que el mòdul 1 però respecte a l’acústica. Relació entre vibracions i acústica. n Objectius de l’alumne Comprendre els fenòmens físics que determinen la generació i propagació de vibracions i so. Comprendre la relació entre ambdós camps. Adquirir els mètodes de càlcul suficients per solucionar els problemes habituals en el disseny de producte i en processos industrials Adquirir coneixement de les eines i procediments de mesura en vibroacústica. Metodologia de treball L’assignatura consta de classes de teoria i classes de laboratori. A les classes de teoria s’inclouen problemes que ajuden a entendre els conceptes i a la seva aplicació a casos reals. Les pràctiques de laboratori estan relacionades amb conceptes importants de teoria, i es realitzen utilitzant equips comercials actualitzats. La metodologia de treball es basa en el treball en grup. A principi de curs es formen els grups de treball, màxim cinc persones, que, a part de ser els grups de laboratori, també hauran de resoldre problemes que s’aniran lliurant al llarg del curs. ENGINYERIA INDUSTRIAL 25081 Vibracions i Acústica. Guia de l’assignatura Aprova da en C.A.A de data 8/06/05 3 A part, el curs es complementa amb xerrades i presentacions de professionals del sector. Sessions teoria, problemes n Sessió 1: Anàlisi dinàmic de la senyal n Sessions 2 i 3: Un grau de llibertat n Sessió 4: Dos graus de llibertat n Sessió 5: N graus de llibertat n Sessió 6: Sòlid continu. Absorbidors dinàmics n Sessió 7: Aïllament en n graus de llibertat n Sessió 8 i 9: Radiació del so n Sessió 10: Absorció, acústica de recintes n Sessió 11: Aïllament acústic n Sessions 12 i 13: Control de soroll n Sessió 14: Acústica de vehicles Pràctiques, laboratoris n Pràctica 1: Aïllament de vibracions n Pràctica 2: Modes propis en sòlids n Pràctica 3: Potència acústica n Pràctica 4: Modes propis d’un recinte n Pràctica 5: Temps de reverberació i aïllament acústic Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant Mòdul Mòdul 1: Vibracions. Mòdul 2: Acústica Importància i dificultat dels mòduls Els dos mòduls són equivalents en importància i dificultat. Temps de Classe 30 hores Temps d’estudi 30 hores Temps total 60 30 hores 30 hores 60 ENGINYERIA INDUSTRIAL 25081 Vibracions i Acústica. Guia de l’assignatura Aprova da en C.A.A de data 8/06/05 4 Materials Bibliografia bàsica L. L. Beranek; I. L. Ver, Noise and vibration control engineering, John Wiley & Sons (1992) L. Kinsler et al. Fundamentos de Acústica. Limusa (1990) A. Dimarogonas. Vibration for Engineers, Prentice Hall (1996) M. Géradin; D.- Rixen. Mechanical Vibrations. John Wiley & Sons (1997) Bibliografia complementària S. Jiménez; J. Romeu; R. Capdevila. Emissió Acústica en Activitats Industrials: Anàlisi Freqüencial. Col.legi d'enginyers de Catalunya (1998) Avaluació Text N f = 0,5Nef + 0,5Nep Nf : Nota final N1p : Nota 1r parcial Nef : Nota examen final Nep : Nota exercicis pràctics