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研究生:陳昱仁
研究生(外文):Yu-JenChen
論文名稱:浮動樓板對降低重量衝擊音之效能研究
論文名稱(外文):Effect of Floating Floor on the Noise Reduction of Heavy Impact Sound
指導教授:黃忠信黃忠信引用關係
指導教授(外文):Jong-Shin Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:低頻噪音浮動樓板重量衝擊音有限元素法
外文關鍵詞:low-frequency noisefloating floorheavy impact soundfinite element method
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現今主要住家形式為集合式住宅,近鄰噪音已成為住宅噪音來源
之一,其中,樓板衝擊噪音為最主要之近鄰噪音,因此,本研究使用
有限元素套裝軟體ABAQUS 進行數值模擬分析,探討重量衝擊音對
浮動樓板隔音效能之影響。首先,建立浮動樓板之力學數值分析模型,
然後,藉由不同載重與幾何條件下之數值分析結果,決定受均佈及集
中載重作用下活性粉混凝土層之最佳厚度。最後,建立一聲學數值分
析模型,除驗證重量衝擊源之模擬是否合理外,亦數值分析重量衝擊
源所造成之樓板衝擊音,並評估浮動樓板之隔音效能,進而求得浮動
樓板最佳之表面材、緩衝材、隔振墊材質、尺寸及排列方式等。數值
分析結果顯示,選用楊氏模數較低之材料,將造成浮動樓板之隔音效
能較差,增加浮動樓板整體勁度能有效降低重量衝擊源所產生之低頻
噪音,此結果與輕量衝擊源對浮動樓板隔音效能之影響恰相反。
In the study, the effect of floating floor on the noise reduction of heavy impact sound was analyzed numerically by using the finite element package ABAQUS. At first, a mechanical finite element model of floating floor was generated to investigate the noise reduction of heavy impact sound of floating floors with various geometries and loading distributions. Based on the numerical results, the best thicknesses of reactive powder concrete were determined for floating floors under uniformly distributed and concentrated loadings. Finally, a acoustic finite element model was employed to verify the validity of the simulated heavy impact source and to analyze numerically the
noise reduction of heavy impact sound of floating floor.
Consequently, the best surface material, cushioning material, and size and arrangement of vibration insulators were proposed for floating floors subjected to heavy impact
sources. Results indicate that the noise reduction for floating floors consisting of vibration insulators with a lower Young modulus is less significant than that with a
higher one. Hence, the noise reduction at low frequencies for floating floors with a higher stiffness subjected to heavy impact sound is more significant. The above
finding for heavy impact sound is different from that for low impact sound.
摘要 ............. I
Extended Abstract .......... II
致謝 ............ IX
目錄 ............ XI
表目錄 ........... XIV
圖目錄 ........... XVI
第一章 緒論........... 1
1.1 研究動機 .......... 1
1.2 樓板衝擊音改善之相關研究 ........ 2
1.3 研究目的 .......... 3
1.4 研究方法與流程 .......... 3
第二章 文獻回顧 .......... 7
2.1 樓板衝擊音之理論 .......... 7
2.1.1 衝擊源特性 .......... 8
2.1.2 輕量衝擊音之隔音評估指標 ...... 10
2.2 複合材料平板之變位理論 ........ 11
2.3 標準軟質橡膠球之衝擊力預測 ...... 13
2.4 新型隔振墊對樓板衝擊音之影響 ...... 15
第三章 數值模型設定與驗證 ........ 25
3.1 數值模型設定 .......... 25
3.1.1 聲學模型 .......... 26
3.1.2 衝擊音模型 ......... 26
3.1.3 材料參數之設定 ......... 27
3.1.4 邊界條件之設定 ......... 28
3.1.5 網格劃分設定 ......... 28
3.1.6 接觸設定 ......... 29
3.1.7 分析方法 ......... 31
3.2 聲學模型之驗證 .......... 34
3.2.1 浮動樓板變位之合理性 ....... 34
3.2.2 RPC 抗拉強度驗證與厚度選擇 ..... 35
3.2.3 縮小尺寸之浮動樓板之隔音驗證 ..... 37
3.3 橡膠球模型之驗證 ........ 38
3.3.1 材料參數之驗證 ......... 38
3.3.2 恢復係數與接觸時間之驗證 ....... 40
第四章 數值模擬分析結果 ......... 57
4.1 平均音壓值之計算 ........ 57
4.2 分析時間與重量衝擊音之關係 ...... 58
4.3 與實驗尺寸之驗證 ........ 59
4.4 浮動樓板對重量衝擊音之影響 ...... 60
4.4.1 不同尺寸發泡聚乙烯隔振墊之比較 ..... 60
4.4.2 不同厚度之發泡聚乙烯隔振墊比較 ..... 61
4.4.3 不同排列間距對重量衝擊音之影響 ..... 62
4.4.4 改變面材對重量衝擊音之影響 ..... 63
4.4.5 改變隔振墊之材質對重量衝擊音之影響 ..... 64
4.4.6 改變緩衝材對重量衝擊音之影響 ..... 64
第五章 結論與建議 ......... 87
5.1 結論 ............ 87
5.2 建議 ............ 90
參考文獻 ........... 92
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