Construcción de un tubo de medición según la norma ASTM E2611-19 para la caracterización acústica de materiales.
En la caracterización acústica de materiales es importante conocer parámetros como el coeficiente de absorción y la perdida por transmisión acústica que estos presentan. Sin embargo, debido a la falta de instrumentación en la Universidad de San Buenaventura Sede Medellín, se decidió construir un tub...
- Autores:
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Moncada Suescún, Andrés Felipe
Higuita Molano, Camila
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de San Buenaventura
- Repositorio:
- Repositorio USB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/22366
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10819/22366
- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines
Construcción de viviendas
Vibraciones
Niveles de ruido
Tubo de impedancia
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En la caracterización acústica de materiales es importante conocer parámetros como el coeficiente de absorción y la perdida por transmisión acústica que estos presentan. Sin embargo, debido a la falta de instrumentación en la Universidad de San Buenaventura Sede Medellín, se decidió construir un tubo de impedancia siguiendo la normativa ASTM E2611-19, la cual estima el coeficiente de transmisión, coeficiente de absorción y perdida por transmisión acústica mediante el método de matriz de transferencia. Luego de realizar el diseño y construcción del tubo, en el que a su vez se realizó un algoritmo en el software Matlab para procesado de datos, se realizaron mediciones de materiales compuestos como el concreto y el prefabricado y materiales compuestos reforzados por fibra como la fibra de vidrio, el Black Theater y un material hecho a partir del cáñamo. Esto se llevó a cabo con el fin de realizar comparaciones con valores de referencia y donde se determinó que el tubo de impedancia estima de una manera más precisa los materiales compuestos reforzados por fibra. Se observó un comportamiento en las mediciones de materiales compuestos, el cual tenía un realce alrededor de la frecuencia de 250 Hz, cuya posible razón es por la frecuencia de resonancia del tubo de impedancia. Se dan recomendaciones sobre las longitudes del tubo y el aislamiento del radiador de señales para desplazar la frecuencia de resonancia del sistema y atenuar la incidencia de ruidos por transmisión aérea que interfieren en los resultados medidos. |
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A. Moncada, C. Higuita., “Construcción de un tubo de medición según la norma ASTM E2611-19 para la caracterización acústica de materiales.”, Trabajo de grado profesional, Ingeniería de Sonido, Universidad de San Buenaventura Medellín (Antioquia), 2024 |
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I. Peñaloza, A. Flores, y M. Hernández, “Contaminación acústica en la zona 3 de la ciudad de Querétaro: comparación de los niveles de ruido reales y los apreciados por los habitantes”, Entreciencias: Diálogos En La Sociedad Del Conocimiento, vol. 4, no 9, pp. 39–56, 2016, [En línea]. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=457645340003 M. Ortega B. y J. M. Cardona M., “Metodología para evaluación del ruido ambiental urbano en la ciudad de Medellín”, Revista Facultad Nacional de Salud Pública, vol. 23, no 2, 2005. P. Pongsopha, P. Sukontasukkul, H. Zhang, y S. Limkatanyu, “Thermal and acoustic properties of sustainable structural lightweight aggregate rubberized concrete”, Results in Engineering, vol. 13, 2022, doi: 10.1016/j.rineng.2022.100333. F. Ljunggren, “Innovative solutions to improved sound insulation of CLT floors”, Developments in the Built Environment, vol. 13, 2023, doi: 10.1016/j.dibe.2022.100117. J. Nováček y J. Hejl, “Acoustical aspects of replacing traditional material in building elements with renewable and reclycled ones”, en Acta Polytechnica CTU Proceedings, 2022. doi: 10.14311/APP.2022.38.0241. C. W. Kang, S. S. Jang, H. Y. Kang, y C. Li, “Sound absorption rate and sound transmission loss of CLT wall panels composed of larch square timber core and plywood cross band”, Journal of the Korean Wood Science and Technology, vol. 47, no 1, pp. 33–39, 2019, doi: 10.5658/WOOD.2019.47.1.33. J. Nurzyński y Ł. Nowotny, “Acoustic Performance of Floors Made of Composite Panels”, Materials, vol. 16, no 5, 2023, doi: 10.3390/ma16052128. A. Naimušin y T. Januševičius, “Development and Research of Recyclable Composite Metamaterial Structures Made of Plastic and Rubber Waste to Reduce Indoor Noise and Reverberation”, Sustainability (Switzerland), vol. 15, no 2, 2023, doi: 10.3390/su15021731. R. Alyousef et al., “Enhanced Acoustic Properties of a Novel Prepacked Aggregates Concrete Reinforced with Waste Polypropylene Fibers”, Materials, vol. 15, no 3, 2022, doi: 10.3390/ma15031173. N. G. Vardaxis, D. Bard Hagberg, y J. Dahlström, “Evaluating Laboratory Measurements for Sound Insulation of Cross-Laminated Timber (CLT) Floors: Configurations in Lightweight Buildings”, Applied Sciences (Switzerland), vol. 12, no 15, 2022, doi: 10.3390/app12157642. X. Colom et al., “New approach in the reuse of modified ground tire rubber as thermal and acoustic insulation to be used in civil engineering”, J Mater Cycles Waste Manag, 2023, doi: 10.1007/s10163-023-01778-6. D. Mateus y A. Pereira, “The strong influence of small construction errors on sound insulation of buildings with heavyweight concrete structure: A Portuguese case study”, Building Acoustics, 2023, doi: 10.1177/1351010X231162811. M. Long, Architectural Acoustics Applications of Modern Acoustics. Elsevier Science, 2006. F. Everest y K. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, 5a ed. McGraw Hill Professional, 2009. A. Carrión, Diseño acústico de espacios arquitectónicos, 1a ed. Barcelona: Edicions UPC, 1998. T. Cox y P. D’Antonio, Acoustic Absorbers and Diffusers, 2a ed. Taylor & Francis, 2009. ASTM International. (2019). Standard Test Method for Normal Incidence Determination of Porous Material Acoustical Properties Based on the Transfer Matrix Method. ASTM International. |
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Luego de realizar el diseño y construcción del tubo, en el que a su vez se realizó un algoritmo en el software Matlab para procesado de datos, se realizaron mediciones de materiales compuestos como el concreto y el prefabricado y materiales compuestos reforzados por fibra como la fibra de vidrio, el Black Theater y un material hecho a partir del cáñamo. Esto se llevó a cabo con el fin de realizar comparaciones con valores de referencia y donde se determinó que el tubo de impedancia estima de una manera más precisa los materiales compuestos reforzados por fibra. Se observó un comportamiento en las mediciones de materiales compuestos, el cual tenía un realce alrededor de la frecuencia de 250 Hz, cuya posible razón es por la frecuencia de resonancia del tubo de impedancia. Se dan recomendaciones sobre las longitudes del tubo y el aislamiento del radiador de señales para desplazar la frecuencia de resonancia del sistema y atenuar la incidencia de ruidos por transmisión aérea que interfieren en los resultados medidos.In the acoustic characterization of materials, it is important to know parameters such as the absorption coefficient and the acoustic transmission loss they exhibit. However, due to the lack of instrumentation at the Universidad de San Buenaventura Sede Medellín, it was decided to construct an impedance tube following the ASTM E2611-19 standard, which estimates the transmission coefficient, absorption coefficient, and acoustic transmission loss using the transfer matrix method. After designing and constructing the tube, along with developing an algorithm in MATLAB software for data processing, measurements were taken on composite materials such as concrete, prefabricated materials, and fiber-reinforced composite materials such as fiberglass, Black Theater, and a material made from hemp. This was done to make comparisons with reference values, where it was determined that the impedance tube estimates fiber-reinforced composite materials more accurately. A behavior was observed in the measurements of composite materials, which had an enhancement around the frequency of 250 Hz, possibly due to the resonance frequency of the impedance tube. Recommendations are provided regarding the lengths of the tube and the isolation of the signal radiator to shift the resonance frequency of the system and attenuate the incidence of airborne transmission noises that interfere with the measured results.PregradoIngeniero de Sonido71 páginasapplication/pdfA. Moncada, C. Higuita., “Construcción de un tubo de medición según la norma ASTM E2611-19 para la caracterización acústica de materiales.”, Trabajo de grado profesional, Ingeniería de Sonido, Universidad de San Buenaventura Medellín (Antioquia), 2024https://hdl.handle.net/10819/22366spaMedellínFacultad de IngenieríaMedellínIngeniería de Sonidoinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/I. Peñaloza, A. Flores, y M. Hernández, “Contaminación acústica en la zona 3 de la ciudad de Querétaro: comparación de los niveles de ruido reales y los apreciados por los habitantes”, Entreciencias: Diálogos En La Sociedad Del Conocimiento, vol. 4, no 9, pp. 39–56, 2016, [En línea]. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=457645340003M. Ortega B. y J. M. Cardona M., “Metodología para evaluación del ruido ambiental urbano en la ciudad de Medellín”, Revista Facultad Nacional de Salud Pública, vol. 23, no 2, 2005.P. Pongsopha, P. Sukontasukkul, H. Zhang, y S. Limkatanyu, “Thermal and acoustic properties of sustainable structural lightweight aggregate rubberized concrete”, Results in Engineering, vol. 13, 2022, doi: 10.1016/j.rineng.2022.100333.F. Ljunggren, “Innovative solutions to improved sound insulation of CLT floors”, Developments in the Built Environment, vol. 13, 2023, doi: 10.1016/j.dibe.2022.100117.J. Nováček y J. Hejl, “Acoustical aspects of replacing traditional material in building elements with renewable and reclycled ones”, en Acta Polytechnica CTU Proceedings, 2022. doi: 10.14311/APP.2022.38.0241.C. W. Kang, S. S. Jang, H. Y. Kang, y C. 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D’Antonio, Acoustic Absorbers and Diffusers, 2a ed. Taylor & Francis, 2009.ASTM International. (2019). Standard Test Method for Normal Incidence Determination of Porous Material Acoustical Properties Based on the Transfer Matrix Method. ASTM International.Biblioteca USB Medellín (San Benito): TG-7477t620 - Ingeniería y operaciones afinesConstrucción de viviendasVibracionesNiveles de ruidoTubo de impedanciaCoeficiente de transmisiónCoeficiente de absorciónPerdida por transmisiónMateriales de construcciónImpedance tubeTransmission coefficientAbsorption coefficientTransmission lossConstruction materialsConstrucción de un tubo de medición según la norma ASTM E2611-19 para la caracterización acústica de materiales.Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionComunidad Científica y académicaPublicationTEXTConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdf.txtConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdf.txtExtracted texttext/plain102820https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/43004e50-4f0e-4239-954e-c63663387146/downloadd80eeefd7170b3efe4a6f10cb5055d21MD56Higuita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdf.txtHiguita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdf.txtExtracted texttext/plain7312https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/ff43e618-083c-4a39-89c8-c4b18639873d/download272fa64c3f3f832be3eb1fe9228345abMD58THUMBNAILConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdf.jpgConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6173https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/e20d0b69-c943-4622-b131-2b72ecd884be/downloadfa37f7915b7de6dc3610d737ac00d0e3MD57Higuita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdf.jpgHiguita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg16309https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/941eeefd-78ef-4f4e-a2a6-40bf4f43f7a5/download431cc3fa127db646090978cdbd4786d2MD59ORIGINALConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdfConstruccion_tubo_impedancia_Moncada_2024.pdfapplication/pdf5073657https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/8468924d-1351-4acf-871f-09ded7877b49/download33d004afe5faabaebe44045905edaaa1MD51Higuita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdfHiguita_Moncada_Formato_Autorizacion_Publicacion_Repositorio.pdfapplication/pdf213199https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/b9f5ceb4-a053-4c3d-963d-889b96d9416a/downloadd9cfc6c9227187a9bcda268d709b24c4MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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