Dubbelwandig paneel met dunne luchtlaag dempt geluid

NWO-Technologiestichting STW, 1 juni 2001

Een wand van twee buigzame platen met daartussen een nauwe luchtlaag kan de overlast door geluidsbronnen als auto's, machines en huishoudelijke apparatuur sterk verminderen. Onderzoekers aan de Universiteit Twente hebben in een project van de NWO-Technologiestichting STW een demonstratiemodel gebouwd dat de dempende geluidswerking aantoont.

Om geluid en trillingen effectief te dempen moet de luchtlaag tussen de twee platen volgens de STW-onderzoekers zo dun mogelijk zijn, bij voorkeur niet dikker dan twee millimeter. Verder moeten beide platen ongelijk zijn, bijvoorbeeld van verschillende dikte of van verschillend materiaal. De dubbelwandige constructie moet zo zijn aangebracht dat de dunste plaat naar de geluidsbron is gericht en de trillingen van de geluidsbron het eerst opvangt.

Geluidsgolven of een trillingsbron kunnen de dunnere plaat in trilling brengen. Beide platen zullen vervolgens ten opzichte van elkaar iets gaan bewegen. Daarbij komt ook de lucht in de spleet tussen de platen in beweging. Op sommige plaatsen drukken de platen de lucht weg, op andere plaatsen zuigen ze lucht aan. Door deze pompwerking en doordat de lucht tussen de platen zich stroperig gedraagt, zal de trillingsenergie van het geluid worden omgezet in warmte. Die energie is daardoor niet langer beschikbaar als geluidsenergie.

obstructies

Door obstructies in de luchtspleet aan te brengen dempen de panelen het geluid nog beter. De pompende werking van de panelen is daardoor lokaal zeer sterk, zodat er door de viskeuze afschuiving veel trillingsenergie in warmte wordt omgezet. Bovendien ontstaan aan de randen van de obstructies wervels die voor extra demping zorgen. De wervels zijn in experimenten gedemonstreerd.

De geluidsreductie door het dubbelwandig paneel is afhankelijk van de frequentie en de manier waarop de constructie wordt toegepast. In bepaalde situaties zijn reducties van ruim tien decibel haalbaar.

Met de modellen die in het onderzoek zijn ontwikkeld, kan ook de geluiddempende werking van dubbelwandige panelen worden voorspeld. Uit simulaties blijkt dat met name geluid opgewekt door trillingen goed kan worden gereduceerd. Het geluid doorgegeven van de ene naar de andere zijde van het paneel, het zogenaamde transmissieverlies, wordt daarentegen nauwelijks be´nvloed.

Geluids- en trillingsoverlast is een toenemend probleem in de huidige samenleving. Woningen worden steeds dichter bij elkaar gebouwd, terwijl talloze vervoers- en gebruiksmiddelen geluiden en trillingen produceren. Bovendien groeit de kans op geluids- en trillingsproblemen, vanwege de tendens om constructies steeds lichter te bouwen.

Nadere informatie bij:
ir. Tom Basten, (UT, Werktuigbouwkunde)
tel. 053 4895618 of 053 4892460, fax 053 4893900
e-mail t.g.h.basten@wb.utwente.nl

Bron: website NWO

home...