Publicación:
Análisis de resonadores de Helmholtz a partir de la implementación del método de elementos finitos

dc.audienceComunidad Científica y Académicaspa
dc.contributor.advisorFranco Bedoya, Ramiro Esteban
dc.contributor.authorDuque Salcedo, Andrés Felipe
dc.date.accessioned2019-02-27T18:58:27Z
dc.date.available2019-02-27T18:58:27Z
dc.date.issued2019
dc.date.submitted2019-02-27
dc.description.abstractThe project consists of studying the acoustic and physical behavior of the Helmholtz resonators, which according to their dimensions can have different resonance frequencies. The analysis will be done by means of the finite element method (FEM), whose mathematical calculation model provides greater proximity to a real system; This is achieved through matrix arrays. The studies carried out to date on the finite element method focused on acoustics have been carried out for the modal analysis of enclosures, analysis of acoustic silencers for industrial machinery and is often used in the creation of electroacoustic prototypes, such as loudspeakers and microphones. In addition, this method has the advantage of coupling several physical phenomena, for example obtaining data about the temperature and at the same time the acoustics of some model, that is why this method is implemented for the characterization of acoustic materials such as the Helmholtz resonators. Initially, the equation of an acoustic wave is described, which makes it easier to show what is the behavior of the sound in a general way to later center said equation in a particular case, the Helmholtz resonators, which are described from the Helmholtz equation. After having raised the mathematical and physical problem, we proceed to solve it by the aforementioned method. The main advantages of using FEM to analyze materials such as Helmholtz resonators are in the optimization of this process in terms of time and money. In addition, it is vital to know that this method is recurrent as long as you have a processing capacity in the machines too high. The evaluation of the finite element method is performed in the simulation software comsol multiphysics using two different 3D models of Helmholtz resonators, each with different physical characteristics, the simple cavity resonator and the cavity resonator. simple based on slats. Each of the models will have four designs, two for low frequency and two for low medium frequency, having a total of eight simulationseng
dc.description.abstractEl proyecto consiste en estudiar el comportamiento acústico y físico de los resonadores de Helmholtz, los cuales según sus dimensiones pueden tener distintas frecuencias de resonancia. El análisis se llevó a cabo por medio del método de elementos finitos (FEM), cuyo modelo matemático de cálculo proporciona mayor proximidad respecto a un sistema real; esto lo logra a partir de arreglos matriciales. Los estudios realizados hasta el momento a partir del método de elementos finitos enfocados a la acústica se han llevado a cabo para el análisis modal de recintos, análisis de silenciadores acústicos para maquinaria industrial y se usa a menudo en la creación de prototipos electroacústicos, como altavoces y micrófonos. Además, este método tiene la ventaja de acoplar varios fenómenos físicos como, por ejemplo, obtener datos acerca de la temperatura y a la vez de la acústica de algún modelo. Es por esta razón que se implementa este método para la caracterización de materiales acústicos como los resonadores de Helmholtz. En un principio se describe la ecuación de una onda acústica, con lo que se facilita mostrar cual es el comportamiento del sonido de una manera general para posteriormente centrar dicha ecuación en un caso particular, los resonadores de Helmholtz, los cuales son descritos a partir de la ecuación de Helmholtz. Luego de haber planteado el problema matemático y físico, se procede a resolverlo mediante el método mencionado. Las principales ventajas de utilizar FEM para analizar materiales como los resonadores de Helmholtz radican en la optimización de este proceso en cuanto a tiempo y dinero respecta. Además, es de vital importancia saber que este método es recurrente siempre y cuando se tenga una capacidad de procesamiento en las máquinas demasiado alto. La evaluación del método de elementos finitos es realizada en el software de simulación comsol multiphysics utilizando dos modelos tridimensionales (3D) diferentes de resonadores de Helmholtz, cada uno con distintas características físicas, el resonador de cavidad simple y el resonador de cavidad simple a base de listones. Cada uno de los modelos tendrá cuatro diseños, dos para baja frecuencia y otros dos para frecuencia media baja, teniendo un total así de ocho simulaciones. Por último, se lleva a cabo el análisis y la evaluación de los resultados obtenidos con el fin de mostrar cada una de las características de los ocho modelos implementados, determinando finalmente la proximidad que tiene el método de elementos finitos con datos teóricos calculados previamente ofreciendo una lectura más fehaciente de lo ocurrido en un sistema real.spa
dc.formatpdfspa
dc.format.extent48 páginasspa
dc.format.mediumRecurso en lineaspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.citationA. F. Duque Salcedo, “Análisis de resonadores de Helmholtz a partir de la implementación del método de elementos finitos”, Trabajo de grado Ingeniería de Sonido, Universidad de San Buenaventura Medellín, Facultad de Ingenierías, 2019spa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10819/6945
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyIngenieriasspa
dc.publisher.programIngeniería de Sonidospa
dc.publisher.sedeMedellínspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.ccAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiaspa
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dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/spa
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dc.source.instnameUniversidad de San Buenaventura - Medellínspa
dc.source.otherBiblioteca USB Medellín (San Benito) CD-5057tspa
dc.source.reponameBiblioteca Digital Universidad de San Buenaventuraspa
dc.subjectResonadoresspa
dc.subjectHelmholtzspa
dc.subjectFEMspa
dc.subjectElementos finitosspa
dc.subjectAcústicaspa
dc.subjectSimulaciónspa
dc.subjectComsol multiphysicsspa
dc.subjectResonatorsspa
dc.subjectFinite elementsspa
dc.subjectAcousticsspa
dc.subjectSimulationspa
dc.subjectComsol multiphysicsspa
dc.subject.lembEcuacionesspa
dc.subject.lembSonidospa
dc.thesis.nameIngeniero de Sonidospa
dc.titleAnálisis de resonadores de Helmholtz a partir de la implementación del método de elementos finitosspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.spaTrabajo de Gradospa
dspace.entity.typePublicationspa
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