Configuração 3 – Cavidade com Bancos rígidos e material absorsivo nos bancos frontal e traseiro.

Analisando-se a tabela 7.5 verifica-se que os resultados experimentais e numéricos apresentaram ainda uma boa concordância, mesmo com a inclusão do material acústico feltro sobre os bancos dianteiros e traseiros. A precisão dos resultados foi inferior em relação à configuração anterior com bancos rígidos, fato este devido principalmente ao aumento do amortecimento na resposta da cavidade e a dificuldade de incluí-lo no modelo de elementos finitos.

Na tabela 7.5 são apresentados os resultados obtidos experimentalmente e numericamente.

Modo Medido Calculado Erro %

1 170.86 166.79 2.44 2 246.79 262.23 -5.88 3 295.23 297.76 -0.85 4 299.23 311.11 -3.81 5 340.93 342.22 -0.37 6 382.96 396.37 -3.38 7 421 420.35 0.15 8 422 432.25 -2.37 9 428 437.26 -2.11 10 461.93 462.42 -0.10

Tabela 7.5 – Comparação de frequências naturais para cavidade com bancos e material absorsivo

O erro na frequência natural experimental e calculada do primeiro modo foi menor que nas configurações anteriores, embora o fenômeno de “vazamento” de pressão sonora ainda ocorra. Este fato pode ser explicado pela presença da absorção sonora. O erro envolvido na extração dos parâmetros modais devido ao aumento do amortecimento no teste experimental e a aproximação feita para absorção no modelo de elementos finitos mascararam esta diferença de frequência devido ao “vazamento” de pressão sonora.

Os modos 2, 4 e 6 apresentaram a maior diferença em suas frequências naturais experimentais e calculadas. A explicação para isto pode ser encontrada no gráfico 7.7, que mostra a FRF total medida, onde verifica-se e a baixa amplitude das frequências 246 Hz e 382 Hz referentes aos modos 2 e 6. Esta baixa amplitude por sua vez é em função da baixa excitação acústica devido à fonte acústica estar posicionada muito próximo à linha nodal do modo, como pode ser observado nas figuras 7.23 e 7.27 respectivamente.

Quanto a frequência natural do modo 4, a diferença ocorreu devido a presença de outro modo muito próximo e um amortecimento alto, que dificultou a extração dos parâmetros modais.

Função de Resposta em Frequência Bancos Rígidos Com absorção sonora

-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Frequência ( Hz) dB - Kg/m² MIF FRF

Gráfico 7.7 – Resposta em frequência da cavidade com bancos rígidos e absorção. FRF de todos os pontos medidos

No gráfico 7.7 observa-se que o MIF ( Mode Indicator Factor ) não foi capaz também de detectar a presença de três modos na faixa de frequência entre 400 e 450 Hz. A detecção destes modos só foi possível pela pré-análise dos resultados de elementos finitos.

Nas Figuras 7.22 à 7.31 são apresentadas as formas modais obtidas experimental e numericamente.

• Frequência de 170.86 Hz

Figura 7.22 – Modo 1 - Cavidade com bancos rígidos e absorção

• Frequência de 297 Hz

Figura 7.24 – Modo 3 - Cavidade com bancos rígidos e absorção.

• Frequência de 311 Hz

• Frequência de 340 Hz

Figura 7.26 – Modo 5 - Cavidade com bancos rígidos e absorção.

• Frequência de 382 Hz

• Frequência de 421 Hz

Figura 7.28 – Modo 7 - Cavidade com bancos rígidos e absorção.

• Frequência de 422 Hz

• Frequência de 428 Hz

Figura 7.30 – Modo 9 - Cavidade com bancos rígidos e absorção.

• Frequência de 461 Hz

O forma modal do modo 10 com frequência natural de 461 Hz pode ser visualizada como um modo longitudinal entre o encosto do banco dianteiro e a parede frontal da bancada. Este mesmo modo ocorreu na configuração anterior com bancos sem absorção, porém com uma diferença grande. A FRF total da configuração anterior apresentou um pico significativo de frequência natural e nesta configuração não. A razão para este fato é a presença do material acústico feltro no encosto do banco que tem maior eficiência de absorção quanto maior a frequência. É também um fator relevante o feltro estar posicionado exatamente no ponto de maior amplitude de pressão sonora deste modo. Neste caso, a identificação deste modo só foi possível com o auxílio dos resultados numéricos e do parâmetro MIF, que apresentou uma queda na faixa de frequência referente, conforme pode ser observado no gráfico 7.7.

Nos gráficos 7.8 e 7.9 estão comparadas as respostas acústicas no interior da bancada em dois pontos distintos. Os pontos escolhidos estão localizados na região traseira, lado direito e região central entre os bancos, lado esquerdo.

Comparação Experimental x Numérico Resposta de Pressão sonora Nó # 10657 Cavidade com bancos rígidos + absorção

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 100 150 200 250 300 350 400 450 Hz FRF -dB -( Pa/m/s²) Numérico Experimental

Comparação Experimental x Numérico Resposta de Pressão sonora Nó # 10534 Cavidade com bancos rígidos + absorção

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 100 150 200 250 300 350 400 450 Hz FRF -dB -( Pa/m/s²) Numérico Experimental

Gráfico 7.9– Comparação da resposta em frequência da cavidade com bancos rígidos e absorção. Região central da bancada, lado esquerdo.

Nos gráficos 7.8 e 7.9 observa-se ainda uma boa concordância entre os resultados numéricos e experimentais, embora a configuração 1 sem bancos tenha tido um melhor desempenho. O ∆ utilizado é o mesmo para as duas curvas e igual a 0.39 Hz. f

É interessante notar nas curvas de resposta, que a maior diferença entre os resultados ocorreu nas faixas de frequência de 250 Hz e 380 Hz, exatamente na região onde estão localizados os modos 2 e 6. Conforme já apresentado, estes modos não foram excitados adequadamente em função da posição da fonte acústica estar na região da linha nodal. Este é um aspecto importante quanto à comparação dos resultados, pois o nível de pressão sonora da resposta torna-se bastante sensível para excitações muito fora das regiões de pico. Isto se aplica

significativas. Este fato pode ser exemplificado pelo gráfico 7.8 na faixa de frequência de 380 Hz, onde o ponto de resposta está próximo à região de vale do modo.

De uma forma geral, a diferença de níveis entre as duas curvas pode ser atribuída novamente ao amortecimento utilizado nos cálculos que é proveniente dos dados experimentais. Com o aumento do amortecimento os modos tornam-se mais complexos, o que prejudica a precisão da extração dos parâmetros modais.

Os valores de amortecimento utilizado na simulação numérica estão mostrados na tabela 7.6 abaixo. Frequência Amortecimento (%) 176,95 _3.80 260,40 1.89 303,40 2.64 306,88 1.77 351,64 _1.49 396,89 _2.92 422,14 1.17 431,62 1.25 441,70 1.60 485,08 _2.17

7.2.4 Configuração 4 – Cavidade com Banco traseiro rígido e banco dianteiro de material