Fondamenti di Acustica

Descrizione introduttiva

In particolare dopo aver richiamato i principali concetti sulla dinamica di sistemi, verranno approfonditi gli aspetti della propagazione acustica con particolare attenzione a quella generata da strutture vibranti (vibroacustica).
Si introdurranno quindi le equazioni utilizzate per la descrizione del campo acustico ed i principali strumenti matematici e numerici utilizzati per risolverle ed i relativi campi di applicabilità.
Verranno inoltre illustrate le caratteristiche relative ad alcuni problemi acustici tipici come le cavità, i condotti, i problemi accoppiati acustica/struttura e le valutazioni sul rumore industriale.

Modalità di svolgimento

Il corso si svolge su tre giornate secondo il calendario allegato nella locandina. Sono previste sessioni applicative in cui i partecipanti verranno guidati nella realizzazione di semplici problemi applicativi. Il corso sarà tenuto in lingua italiana.

Contenuti

1° giornata - richiami di dinamica e vibrazioni (prof. R.Strada)

- Sistemi vibranti ad un grado di libertà: vibrazioni libere e forzate, smorzate e non smorzate.
- Sistemi a più gradi di libertà: coefficienti di influenza, determinazione delle frequenze proprie e dei modi di vibrare, coordinate modali.
- Sistemi vibranti non lineari.
- Sistemi continui e loro discretizzazione.
- Tecniche di integrazione per l'analisi di sistemi vibranti.
- Analisi mediante il metodo degli elementi finiti.
- Analisi modale.

2° e 3° giornata - acustica e vibroacustica (ing. S.Sarti)

- Motivazioni allo studio dei problemi acustici, cenni di fisiologia.
- L'equazione delle onde : ipotesi, soluzione generale in una dimensione.
- Richiami su serie di Fourier e su trasformate.
- L'equazione di Helmoltz : ipotesi, soluzione generale in una dimensione; relazione pressione/velocità, condizioni al contorno, impedenza/ammettenza, intensità, potenza.
- Livello di pressione sonora e dB, filtri (dBA, dBB, ..) , ottave e terzi di ottava,
- Riflessione ed assorbimento: riflessione di un onda piana su parete rigida o assorbente, coefficiente di assorbimento e di riflessione, acustica geometrica.
- Richiami di dinamica strutturale ed analogia col problema acustico: analisi modale e di analisi di risposta in frequenza: il caso dinamico ed il caso acustico.
- Radiazione acustica da sistemi vibranti.
- Acustica dei condotti e delle cavità: condotti aperti e chiusi, risonanze di una cavità, cenni al tubo di Kundt, parametri di prestazione di condotti, risuonatori.
- Rumorosità di sistemi di scarico ed imbocco: esempi.
- Cenni ai metodi numerici in acustica: metodo degli elementi finiti, metodo dei boundary elements, acustica geometrica e delle alte frequenze.
- Cenni a metodi sperimentali ed integrazione con metodi numerici
- Presentazione di applicazioni industriali esemplificative dei principali temi illustrati.

Materiale didattico

Copia cartacea dei trasparenti del corso.