После нескольких дней прослушивания негармоничнских звуковых волн(предыдущий пост), имею боль в горле. Каким образом звуки воздействуют на горло. Поясните, пожалуйста.
Могу предоставить материалы, аудиозаписи.
Или может задам вопрос иначе. Какие частоты влияют на боль в горле?
Насколько безопасно/небезопасно слушать негармоничнские волны? Не знаю куда вопрос задать. Написал небольшой код, закинул в левое ухо, и мне понравилось. Типо этот эксперимент дал самый лучший эффект, по сравнению с предыдущими, в прошлых постах можете почитать. Ну то есть сейчас я здоровый, с уверенностью скажу. Но только когда я с этим ухом.
Спрашиваю, ибо после такой волны я слушаю вокруг себя искаженно пару минут. Нужен эксперт.
Может у меня тот самый редкий случай, когда нужно хирургически отключить один ушной канал? Ибо до сих пор страх есть посетить психиатра. Та и сейчас перехотел, может само пройдет. Хотя не проходило несколько лет. Но сейчас то прошло, но с этим чудом юдом звуком.
Стремясь сделать летательные аппараты легче и снизить шум, разработчики модернизируют строение авиадвигателей. Например, используют полимерные композиционные материалы (они легче стандартных металлов и сплавов) и экспериментируют со звукопоглощающими конструкциями (увеличивают их площадь, приближают к источнику шума и т.д.). Однако внесение изменений в такую конструкцию меняет частоты ее колебаний и может вызвать эффект резонанса, а это в свою очередь провоцирует появление повреждений, например, микротрещин, в деталях авиадвигателя и со временем приводит к разрушению всей конструкции. Ученые ПНИПУ и специалисты завода «Машиностроитель» изучили, как характеристики звукопоглощающей конструкции влияют на ее собственные частоты. На основе этого они разработали методику проектирования, которая позволит заблаговременно просчитывать возникновение резонанса и принимать меры по борьбе с ним (например, менять геометрию или материал конструкции). Это поможет защитить самолеты и другие летательные аппараты от резонансных разрушений.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника», № 73, 2023. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Ученые исследовали звукопоглощающую конструкцию – панель вентилятора авиадвигателя семейства ПС-90А. Она выполнена из перфорированных слоев полимерного тканого композиционного материала и трубчатого заполнителя, при этом содержит большое количество отверстий.
Звукопоглощающая панель двигателя ПС-90А
Обладая достаточно сложной формой, панель вентилятора, как любое физическое тело, характеризуется спектром частот собственных колебаний. Дополнительно на конструкцию действуют внешние динамические нагрузки, вызванные работой вентилятора, турбины, других механизмов и систем авиадвигателя. Если частоты собственных и внешних колебаний совпадут, возникнет резонанс, резкий рост амплитуды колебаний, который может привести к существенной деформации и даже разрушению деталей авиадвигателя. Звукопоглощающие элементы конструкции авиационного двигателя, оказывая значительное влияние на спектр собственных частот, позволяют подавить резонансные явления и снизить акустическое воздействие, в том числе, и на окружающую среду.
При проектировании звукопоглощающих конструкций важно уметь моделировать динамическое поведение и условия возникновения резонанса. Чтобы упростить и ускорить этот процесс, ученые построили расчетную модель динамического поведения звукопоглощающей конструкции из полимерного композитного материала. Все расчёты они провели на специализированном программном обеспечении.
Построенная модель позволила исследовать, как частоты колебаний панели вентилятора зависят от ее формы и упругих характеристик. Ученые выяснили, что изменение толщины, жесткости материала и способа закрепления конструкции значительно влияет на спектр собственных частот, увеличивая или уменьшая их значение. А вот изменение конфигурации перфорирования, схем армирования или структуры пакетов слоистого композита, из которого выполнена конструкция, а также создание в детали предварительных напряжений на частотном спектре сказывается в меньшей мере.
– Данная модель учитывает ключевые параметры: сложную и многосвязную форму, существенную неоднородность и реальное закрепление конструкции, а также микроструктуру композитного материала. Рациональное проектирование изделий достигается благодаря оптимизации по соотношению скорости, затрат вычислительных ресурсов, точности и сходимости расчетов, что и позволяет получить верифицированный результат. Испытания перфорированной композитной панели вентилятора с трубчатым наполнителем подтвердили результаты моделирования колебаний звукопоглощающей конструкции, – отмечает доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Андрей Чекалкин.
Методика проектирования звукопоглощающих конструкций позволит заблаговременно определять и предотвращать резонансные явления как внутри авиационного двигателя, так и снижать акустическое воздействие на окружающую среду. Как поясняют ученые, построена не только модель динамического поведения конструкции с учетом различных особенностей от микроструктуры материала до способа закрепления конструкции, но и система верификации модели по результатам экспериментов и испытаний. Всё это позволяет провести расчет частот звукопоглощающей конструкции, исследовать условия возникновения резонансных явлений и внести рациональные изменения параметров конструкции для устранения резонанса на рабочих режимах.
Результаты исследования будут полезны на стадии проектирования звукопоглощающих конструкций перспективных авиадвигателей и энергетических установок из полимерных композитов и при их модернизации. Применение разработанной методики и определенных в работе зависимостей значительно упростит и ускорит эти процессы. При этом стадия отработки экспериментальных образцов также станет проще и короче – чем точнее и качественнее моделирование, тем меньше объемы стендовых испытаний.
Современный человек ежедневно подвергается воздействию высоких уровней шума от различных устройств: от кондиционеров до двигателей самолета. Для снижения шума, распространяющегося в каналах воздуховодов или энергетических установок, каналы облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Основной характеристикой ЗПК в этом случае является импеданс – полное акустическое сопротивление. Оптимальное значение импеданса обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале. Существует ряд полуэмпирических моделей, позволяющих рассчитать импеданс. Ученые ПНИПУ выяснили, какие модели наиболее точно описывают импеданс в зависимости от разных уровней шума.
Исследование опубликовано в журнале «Acoustics», 2023. Работа проводилась при финансовой поддержке Российского научного фонда и Пермского края.
Каналы волноводов, по которым распространяется шум преимущественно на одной частоте (например, гул от вентиляторов и компрессоров), облицовываются звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) локально-реагирующего типа. Эти конструкции представляют собой изолированные друг от друга ячейки разной геометрической формы, перекрытые тонкими перфорированными листами. Акустический импеданс зависит как от геометрических характеристик конструкции (высота ячеек, доля перфорации, толщина перфорированной пластины и др.), так и от внешних условий (частота звука, уровень звукового давления, скорость потока в канале и др.). Расчеты по полуэмпирическим моделям позволяют установить, какая геометрия ЗПК обеспечит нужное значение импеданса при заданных внешних условиях.
Ученые Пермского Политеха рассмотрели три модели расчета импеданса (Соболева, Гудрич, Эверсмана) и выяснили, какая из них обладает наибольшей точностью в своем диапазоне уровней звукового давления. Для этого они напечатали на 3D-принтере образцы звукопоглощающих конструкций с ячейками в форме сот и некоторым количеством отверстий в определенных ячейках. На образцы воздействовали разными уровнями звукового давления в диапазоне от 100 до 150 децибел.
3D-модель образца ЗПК
Для проведения эксперимента ученые разработали специальный программный код – он управляет генерацией и записью сигналов, подбирает нужное напряжение для динамика так, чтобы при разных частотах обеспечить необходимое звуковое давление на поверхности образца ЗПК.
Политехники выяснили, что при низком уровне звукового давления импеданс лучше описывает модель Соболева; при высоком – модели Гудрич или Эверсмана (в зависимости от геометрических характеристик конструкции).
– Таким образом, если уровень звукового давления меняется вдоль облицовки, то для более точного описания импеданса на каждом участке ЗПК необходимо использовать свою полуэмпирическую модель, поскольку модели, одинаково хорошо описывающей импеданс при всех условиях, на данный момент не существует, – подводит итог кандидат технических наук, доцент кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем ПНИПУ Вадим Пальчиковский.
Активное использование звукопоглощающих конструкций, настраиваемых на оптимальный импеданс, актуально во всех сферах деятельности, где человек подвергается воздействию шума, излучаемому из волноводов (например, трактов энергоустановок). Результаты исследования Пермских ученых будут полезны для повышения точности настройки звукопоглощающих конструкций на эффективное снижение шума.
Физический эксперимент по демонстрации стоячей волны. Он демонстрирует связь между звуковыми волнами и давлением воздуха (или газа).
Труба Рубенса
Отрезок трубы, перфорированный по всей длине. Один конец подключается к маленькому динамику, а второй — к источнику горючего газа (баллону с пропаном). Труба заполнена горючим газом, так что просачивающийся через отверстия газ горит. Если используется постоянная частота, то в пределах трубы может сформироваться стоячая волна. Когда динамик включен, в трубе формируются области повышенного и пониженного давления. Там, где благодаря звуковым волнам находится область повышенного давления, через отверстия просачивается больше газа и высота пламени больше. Благодаря этому можно измерить длину волны просто измеряя рулеткой расстояние между пиками.
Наверняка многие слышали про вингсьютеров (людей-белок летяг), но мало кто слышал их:
Посмотрев ролик, нормальный человек скажет, что в нём слышны звуки типичные для самолётов с реактивными двигателями, а не звуки безмоторных вингсьютеров. Если поискать другие ролики с пролётами вингсьютеров [«Sound of wingsuits», «Sound On»], то можно поверить в существование некого заговора, в соответствии с которым авторы подобных роликов зачем-то заменяют оригинальную звуковую дорожку на звуки реактивных самолётов.
Если же предположить, что такого заговора всё же нет и звуки в представленных роликах оригинальные, тогда становится актуальной вторая часть данного поста:
Катастрофа Су-30 в Иркутске (работа над ошибками)
В своих предыдущих постах по теме катастрофы Су-30 произошедшей 30 октября 2022 г. в Иркутске «Катастрофа Су-30 в Иркутске. Ванганём немножечко?», «Ответ walter156 в «...»» я сделал ряд предположений о причинах и обстоятельствах катастрофы. В комментариях многие указывали на мою некомпетентность, ошибки в рассуждениях и выводах. Оказавшись под гнётом фактов вынужден предположить, что одно из моих утверждений и в самом деле возможно было ошибочным. Ранее, познакомившись с роликом
и услышав звук реактивных двигателей, в посте «Катастрофа Су-30 в Иркутске. Ванганём немножечко?» я сделал вывод о работе двигателей Су-30 во время его падения. Теперь, зная как могут звучать безмоторные вингсьютеры, я вынужден допустить, что в ролике с падением Су-30 доминирует шум внешнего обтекания планера самолёта, а не шум работающих двигателей. В соответствии с этим делаю вывод, что в пользу моей версии о том, что падение Су-30 не связано с выработкой топлива стало на 1 аргумент меньше.
На американском континенте живет птичка кетцаль. У нее необыкновенно яркий окрас - золотисто-зеленая спинка и крылья, а брюшко насыщенно-малинового цвета. Летящий кетцаль у многих вызывает неподдельное восхищение, считается огромной удачей наблюдать эту птицу в полете. У ацтеков и майя эта птица была священной. Золотисто-зеленые перья кетсаля ценились выше золота - только жрецам и вождям было позволено носить их в качестве символа высокого общественного статуса. Длинными хвостовыми перьями украшались дворцы и королевские короны. Чтобы заполучить столь драгоценные атрибуты, птиц ловили, но никогда не убивали, вырывали перья и выпускали на волю.
Сейчас птица также почитаема местными, ее изображение на флаге и гербе Гватемалы. В неволе птица погибает, она символ свободы.
Птица названа в честь древнего индейского бога Кетцалькоатля. Это был правитель города Туле. Он научил народ математике, медицине, астрономии, письму, ювелирному делу, ткачеству. С его именем связывалось изобретение шоколадного напитка, введение календаря с циклом в 52 года, изобретение канонов музыки и танца.
Позднее правитель был прославлен как один из основных богов. Поклонение Кетцалькоатлю первоначально противостояло человеческим жертвоприношениям и включало принесение в жертву бабочек и колибри. Только в поздний период культа (когда влияние Кетцалькоатля как политика сошло на нет) в жертву приносили и людей.
Видимо, Кетцалькоатль, правивший индейцами и давший им цивилизацию, был белым человеком. Во время прибытия в новые земли Эрнана Кортеса в 1519 году индейцы считали, что к ним вернулся уплывший от них правитель Кетцалькоатль. Он был тоже бородат и он тоже был белым человеком. Кортес использовал память ацтеков своем белом боге, чтобы покорить их. Но Кортес не был добрым и справедливым, индейцам не повезло.
Со времен белого бога индейцы были научены им строительству. В частности, они строили пирамиды, такие же, какие стоят в Египте, Китае, Сербии и других странах по всей планете.
У этих пирамид есть интересное акустическое свойство. Оно называется хвост кетцаля. Да. мы снова вернулись к необычной птице. Если на земле у пирамиды, даже на расстоянии 40 метров издать резкий звук - хлопать в ладоши, дать пощечину или ударить в барабан, на вершине пирамиды раздастся резкий звук. Это эхо - следствие знаний белого бога, выложенных индейцами в камне. Звук этот похож на звуки, которые издает птица кетцаль.