Квазианалоговое моделирование акустических процессов на территории современного города

Abstract

RU: Цель. Количественная и качественная оценка распространения шума в сложных условиях, с учетом множества сопутствующих факторов и волновых явлений, - (интерференция, дифракция и др.) - может быть получена путем построения моделей, которые базируются на аналогии акустических и оптических процессов. Метод исследования заключается в изучении не самого по себе исследуемого явления, а в научном изучении какогото подобного явления или процесса другой физической природы, которые описываются соотношениями, эквивалентными относительно получаемых результатов. Предложена новая конструкция устройства моделирования. Методика. Применение света не в видимом, а в инфракрасном диапазоне имеет достаточно большие преимущества в плане расширения диапазона возможных масштабов линейных размеров при моделировании. Спецификация составных частей устройства: переменная модель городской территории; модели разнообразных источников звука; средство регистрации распределения энергии, которая моделируется (электронно-оптический преобразователь). Устройство визуализации и картографирования зон зашумленности городской застройки с недискретным способом регистрации распределения энергии, которая моделируется, по поверхности модели объекта работает так. С соблюдением требований геометрического подобия собирают модель городской застройки, устанавливая на основании модели городских домов и со-оружений, средств борьбы с шумом, модели точечных и линейных источников звука. Интенсивность инфракрасного (ИК-) излучения на модели подбирают пропорционально интенсивности звука в натуре, используя готовые соотношения, за счет регулирования силы тока электрического питания моделей источников шума. Частотный спектр ИК- излучения в модели под-бирают пропорционально частотному спектру звука в натуре в соответствии с вышеописанными требованиями подобия. По-скольку звук и ИК- излучение подчиняются одинаковым для всех типов волн закономерностям распространения, энергия ИК- излучения распространяется по поверхности модели идентично тому, как распространяется энергия звука по поверхности натурного объекта (с соблюдением всех особенностей дифракционных и интерференционных явлений) Результаты. Градостроительная ситуация с зонами акустической тени от трех зданий моделировалась нами неоднократно (с разнообразными вариациями). Налицо полная эквивалентность эталонной карты шума и карты шума, которая получена в процессе моделирования. Научная новизна. Изобретен способ моделирования в акустике, который применяет установленную аналогию между распространением звука и электромагнитных волн, и создано устройство моделирования, которое использует такой способ. Практическая значимость. За счет авторских изобретений обеспечена возможность картографирования шумового режима с применением современных технологий, путем построения карт шума по результатам квазианалогового моделирования.

UK: Мета. Кількісна і якісна оцінка поширення шуму в складних умовах, з урахуванням безлічі супутніх факторів і хвильових явищ, що неминуче виявляються, - (інтерференція, дифракція й ін.) - може бути отримана шляхом побудови моделей, що базуються на аналогії акустичних і оптичних процесів. метод дослідження полягає у вивченні не самого по собі досліджуваного явища, а в науковому опрацьованні якогось подібного явища або процесу іншої фізичної природи, котрі описуються співвідношеннями, еквівалентними відносно отримуваних наслідків. Запропонована нова конструкція пристрою моделювання. Методика. Запропонована нова конструкція пристрою моделювання. Застосування світла не у видимому, а в ІЧ діапазоні має чималі переваги в плані розширення діапазону можливих масштабів лінійних розмірів при моделюванні. Специфікація складових частин пристрою: змінна модель міської території; моделі різноманітних джерел звуку; засіб реєстрації розподілу енергії, що моделюється (електронно-оптичний перетворювач). Пристрій візуалізації і картографування зон зашумованості міської забудови з недискретним способом реєстрації розподілу енергії, що моделюється, по поверхні моделі об'єкта працює в такий спосіб. З дотриманням вимог геометричної подібності збирають модель міської забудови, установлюючи на підставі моделі міських будинків і споруд, засобів боротьби із шумом, моделі точкових і лінійних джерел звуку. Інтенсивність інфрачервоного (ІЧ-) випромінювання на моделі підбирають пропорційно інтенсивності звуку в натурі, використовуючи готові співвідношення за рахунок регулювання сили струму електричного живлення моделей джерел шуму. Частотний спектр ІЧ- випромінювання в моделі підбирають пропорційним частотному спектру звуку в натурі відповідно до вищеописаних вимог подібности. Оскільки звук і ІЧ- випромінювання підкоряється однаковим для всіх типів хвиль закономірностям поширення, енергія ІЧ- випромінювання поширюється по поверхні моделі ідентично тому, як поширюється енергія звуку по поверхні натурного об'єкта ( з дотриманням всіх особливостей дифракційних і інтерференційних явищ і ін.). Результати. Містобудівельна ситуація з зонами акустичної тіні від трьох будинків моделювалася нами неодноразово (з різноманітними варіаціями). Наочна повна еквівалентність еталонної карти шуму та карти шуму, яка отримана в процесі моделювання. Наукова новизна. Винайдено спосіб моделювання в акустиці, який застосовує встановлену аналогію між розповсюдженням звуку та електромагнітних хвиль, та створено пристрій моделювання, що використовує такий спосіб. Практична значимість. За рахунок авторських винаходів забезпечено можливість картографування шумового режиму із застосуванням сучасних технологій, шляхом побудови карт шуму за результатами квазіаналогового моделювання.

EN: Purpose. A quantitative and highquality estimation of distribution of noise is in difficult terms, taking into account the great number of cofactors and wave phenomena, - (interference, diffraction and other) - can be got by the construction of models which are based on the analogy of acoustic and optical processes. A research method consists in a study not in itself the probed phenomenon, but in scientific research of some similar phenomenon or process of other physical nature, which are described correlations, in relation to the got results. The new construction of device of design is offered. Methodology. The new construction of device of design is offered. Application of light not in a visible, but in infrared range has large enough advantages in the plan of expansion of range of possible scales of linear sizes at a design. Specification of component parts of device: it is a variable model of city territory; are models of various sources of sound; mean of registration of distributing of energy which is designed (myriatron). Device of visualization and with the undiscrete method of registration of distributing of energy which is designed, on the surface of model of ob''ekta works by such method. With the observance of requirements of geometrical similarity collect the model of city building, setting on the basis of model of city houses and buildings, facilities of fight, with noise, models of point and linear sources of sound. Intensity of infrared on a model is picked up the proportion of intensity of sound in nature, using the prepared correlations adjustings of strength of current of electric feed of models of sources of noise. The frequency spectrum of infrared - of radiation in a model is picked up proportional the frequency spectrum of sound in nature in accordance with the above-described requirements of podibnosti. As a sound and infrared radiation submits identical for all types of waves conformities to law of distribution, energy of infrared - of radiation spreads on the surface of model identically that is why, as energy of sound spreads on the surface of model object (with an observance all features of the diffraction and interference phenomena). Findings. A town-planning situation with the areas of acoustic shade from three buildings was designed by us repeatedly (with various variations). Present complete equivalence of stand-ard map of noise and map of noise, which is got in the process of design. Originality. A design method is invented in an acoustician which applies the set analogy between distribution of sound and hertzian waves, and the device of design which uses such method is created. Practical value. Due to author inventions possibility of mapping of the noise mode is welltodo with the use of modern technologies, by the construction of maps of noise on results a quazianalogy design.