Nova studija predstavlja poluanalitičku metodu bez mreže za optimizaciju akustičkih performansi zvučnih barijera u borbi protiv eskalirajućeg zagađenja saobraćajnom bukom. Istraživanje se fokusira na poboljšanje efikasnosti zvučnih barijera putem optimizacije njihovog oblika i distribucije materijala.
Koristeći singularnu granicu tipa Burton-Miller (BM-SBM) i čvrsti izotropni materijal sa penalizacijom (SIMP), ova poluanalitička metoda pruža isplativu alternativu tradicionalnim eksperimentalnim pristupima. Nalazi studije pokazuju značajno poboljšanje u smanjenju buke, što obećava vredne uvide za buduće dizajne zvučnih barijera i doprinosi upravljanju urbanom bukom.
Zagađenje bukom od saobraćaja predstavlja ozbiljan ekološki problem, čije pogoršanje prati rastući broj vozila. Dugotrajno izlaganje visokim nivoima buke može dovesti do zdravstvenih problema kao što su nesanica, hipertenzija i kardiovaskularne bolesti.
Tradicionalne metode procene i optimizacije zvučnih barijera često su skupocene i dugotrajne. Napredak u računarskim tehnikama omogućio je efikasnije simulacione pristupe. Stoga je neophodno sprovoditi dalja istraživanja kako bi se unapredio dizajn i efikasnost zvučnih barijera u borbi protiv saobraćajne buke.
Istraživači sa Univerziteta Kingdao i Univerziteta u Sigenu objavili su studiju u Međunarodnom časopisu za mehaničku dinamiku sistema 2023. godine, predstavljajući inovativnu poluanalitičku metodu za optimizaciju zvučnih barijera. Ovaj pristup oplemenjuje akustične performanse analizom oblika barijera i distribucije materijala koji apsorbuju zvuk, nudeći efikasnije rešenje za urbanu buku.
Studija uvodi poluanalitičku metodu bez mreže za procenu i optimizaciju performansi zvučnih barijera, istražujući različite oblike kao što su vertikalne, polu-I i barijere u obliku slova T. Korišćenjem BM-SBM metode, analizira se akustička efikasnost barijera i optimizuje se distribucija materijala. Numerički primeri demonstriraju da barijera u obliku slova T pruža bolje rezultate u smanjenju buke, naročito kada se kombinuje sa optimalno raspoređenim materijalima koji apsorbuju zvuk. Proces optimizacije koristi čvrsti izotropni materijal sa tehnikom penalizacije (SIMP), omogućavajući efikasnu upotrebu materijala.
Rezultati istraživanja naglašavaju da optimizovana distribucija materijala značajno poboljšava prigušenje buke u poređenju sa tradicionalnim pristupima. Studija takođe potvrđuje preciznost BM-SBM metode u poređenju sa metodama konačnih elemenata (FEM), pružajući dosledne i pouzdane rezultate.
Profesor Fajie Vang sa Univerziteta Ćingdao ističe: „Naša računarska optimizacija zvučnih barijera predstavlja značajan korak napred u kontroli urbanog zagađenja bukom. Ovaj pristup omogućava efikasniju upravu bukom uz minimalnu upotrebu materijala, što ima široku primenu u industriji gde je kontrola buke od suštinskog značaja.“
Studija ima duboke implikacije na urbano planiranje i javno zdravlje. Optimizacijom dizajna i distribucije materijala zvučnih barijera, gradovi mogu efikasnije upravljati saobraćajnom bukom, poboljšavajući životnu sredinu za svoje stanovnike.
Ovo istraživanje takođe otvara vrata za primene u drugim bučnim okruženjima kao što su industrijske zone i gradilišta. Poluanalitička metoda bez mreže pruža skalabilno rešenje koje se može prilagoditi različitim scenarijima, podstičući inovativne strategije za kontrolu buke u različitim sektorima.
