ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по проекту №1 «Снижение шумового загрязнения городской среды. Акустические метаматериалы», по направлению деятельности «Экология и ликвидация накопленного экологического ущерба» Научно-образовательного центра мирового уровня «Техноплатформа 2035»

Отчет 440 с., 212 рис., 61 табл., 311 источников. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТАМАТЕРИАЛЫ, СНИЖЕНИЕ ШУМА, СРЕДА ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА, ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ, ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ, РЕЗОНАНСНОЕ ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА, ИНЕРЦИОННОЕ ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА Научно-исследовательская работа выполнена на основании договора №01-12-2020/78 от 01.12.2020 г., идентификационный номер договора: 000000S107520RD20002, заключенного между Автономной некоммерческой организацией «Центр содействия научно-образовательной деятельности Нижегородского НОЦ» (Заказчик) и ННГАСУ (Исполнитель) по направлению деятельности «Экология и ликвидация накопленного экологического ущерба» Научно-образовательного центра мирового уровня «Техноплатформа 2035». Объекты исследования: внутренние и наружные многослойные ограждающие конструкции жилых, общественных и промышленных зданий с применением прототипов акустических метаматериалов. Цель работы: получение новых научных знаний по снижению шума в помещениях зданий, с применением прототипов акустических метаматериалов. Методы проведения работы: теоретические исследования проведены с использованием теории самосогласования волновых полей, теории статистическо-энергетического анализа (СЭА), волновой теории. Экспериментальные исследования звукоизоляции в лабораторных условиях выполнены по стандартной методике ГОСТ 27296. Наименования выполненных работ: 1) теоретические и экспериментальные научные исследования звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций с использованием прототипов акустических метаматериалов;4 2) теоретические и экспериментальные научные исследования распределения звуковой энергии в воздушных объемах несоразмерных помещений зданий; 3) теоретические и экспериментальные научные исследования структурной звукопередачи между ограждающими конструкциями зданий; 4) математическое моделирование и численно-аналитические исследования изгибных волн, распространяющихся в балочных и пластинчатых элементах конструкций, оснащенных вибропоглощающими устройствами. Результаты выполненных работ: 1) получены результаты теоретических исследований звукоизоляции многослойных ограждающих конструкций при диффузном падении звука; 2) получены результаты экспериментальных исследований звукоизоляции многослойных ограждающих конструкций при диффузном падении звука в лабораторных условиях; 3) разработаны новые типы многослойных звукоизолирующих ограждающих конструкций с использованием прототипов акустических метаматериалов; 4) получены результаты теоретических исследований распределения звуковой энергии в воздушных объемах несоразмерных помещений зданий; 5) получены результаты экспериментальных исследований распределения звуковой энергии в воздушных объемах несоразмерных помещений зданий; 6) получены результаты теоретических исследований основных виброакустических параметров для расчета структурной звукопередачи между ограждающими конструкциями зданий методом СЭА; 7) теоретические и экспериментальные исследования структурной звукопередачи между ограждающими конструкциями зданий с учетом резонансной и нерезонансной звукопередачи; 8) результаты математического моделирования и расчета оптимальных параметров распределенного поглотителя изгибных волн в балочных элементах конструкций; 9) результаты исследования влияния неоднородности балочных элементов конструкций на эффективность вибро- и шумоизоляции; 10) результаты расчета взаимодействия изгибных волн в неоднородных пластинах с распределенными вибропоглощающими устройствами. Степень внедрения: оформлен патент РФ на полезную модель на новое конструктивное решение звукоизолирующей ограждающей конструкции, являющейся прототипом акустического метаматериала. В дальнейшем планируется внедрение данного патента в производство, в рамках сотрудничества ННГАСУ с индустриальным партнером по проекту – ООО «Акустик Групп» (г. Москва). Также планируется внедрение результатов НИР в образовательный процесс в ННГАСУ, для студентов направления подготовки «Строительство» и специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений», а также аспирантов по научной специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения». Область применения: проектирование и строительство жилых, общественных и промышленных зданий, с применением высокоэффективных акустических метаматериалов для повышения эффективности снижения уровней шума.