Effect of manufacturing tolerances and structural randomness on the sound transmission attenuation of channel-based sonic crystal barriers
Loading...
Radosz_Jan_Effect_of_manufacturing_Materialy_budowlane_2026.pdf (699.41 KB)
Authors
0000-0001-8542-7799 Date
2026
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Wydawnictwo SIGMA-NOT, sp. z o.o.
Using this material is possible in accordance with the relevant provisions of fair use or other exceptions provided by law. Other use requires the consent of the holder.
Cite
Abstract
The study analyzes the effect of manufacturing tolerances and structural randomness on the sound transmission loss of channel-based acoustic barriers based on sonic crystals and locally resonant sonic crystals. The analyses were carried out using three-dimensional FEM models developed in COMSOL Multiphysics for a structure of cylindrical scatterers placed inside a duct. A reference configuration without apertures and a resonant configuration with a single circular aperture of 3 mm diameter were considered, with individual geometric deviations introduced to represent realistic tolerances associated with FDM 3D printing (PLA) and conventional workshop fabrication of aluminumelements. The results indicate that structures operating in the Bragg band exhibit high resistance to small manufacturing tolerances, whereas resonant structures are significantly more sensitive.W artykule przeanalizowano wpływ tolerancji wykonawczych i losowości strukturalnej na tłumienie przenoszenia dźwięku w kanałowych barierach akustycznych na bazie kryształów dźwiękowych oraz lokalnie rezonujących kryształów dźwiękowych. Analizy wykonano z wykorzystaniem trójwymiarowych modeli FEM w środowisku COMSOL Multiphysics, dotyczącym struktury cylindrycznych rozpraszaczy umieszczonych w kanale. Rozpatrzono wariant referencyjny bez otworów oraz wariant z pojedynczym otworem rezonansowym o średnicy 3 mm, wprowadzając indywidualne odchyłki geometryczne odpowiadające realnym tolerancjom druku 3D (PLA) i wykonania warsztatowego elementów aluminiowych. Wyniki wskazują, że struktury w zakresie pasma Bragga wykazują dużą odporność na niewielkie tolerancje wykonania, natomiast struktury rezonatorowe są na nie znacznie bardziej wrażliwe.
Description
Keywords
Citation
Radosz J. Effect of manufacturing tolerances and structural randomness on the sound transmission attenuation of channel-based sonic crystal barriers. Materiały Budowlane. 2026. Volume 645. Issue 05. Pages 25-35. DOI: 10.15199/33.2026.05.04