Farklı organik malzemelerin ses geçiş kaybıkapasitelerindeki etki ve verimliliğin araştırılması
Investigation of the effect and efficiency on sound transmission loss capacities of different organic materials
Yazar: HATİCE MEHTAP BULUKLU
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN KÖSE ; PROF. DR. FİLİZ BAL KOÇYİĞİT
Tarsus Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Günümüzde gürültünün rahatsızlık veren etkisinin azaltılabilmesi amacıyla malzemeler üretilmektedir. Ses yalıtım özelliğine sahip malzemelerin önerisi, tasarımı ve seçimi, iç mekân akustik kontrolünde önemli bir paya sahiptir. Bunun için gerçekleştirilebilecek deneysel kriterler arasında, ses iletim kaybı ve ses yutma katsayısı gibi parametrelerin ölçümü ve analizi, empedans tüpleri, alfa kabinleri ve yankılanma odaları gibi cihazların bulunduğu laboratuvarlarda gerçekleştirilmektedir. 
Çalışmada, öncelikle farklı ortamlar için gürültü önleyici akustik özelliğe sahip malzemeler ve bu malzemelere uygulanan testler araştırılmıştır. Literatürde akustik malzemelere uygulanan testler yer almasına rağmen uygulamanın daha sınırlı olduğu gözlemlenmiştir. Test maliyetlerinin yüksek olup sert karakteristik özelliğe sahip malzemelerin test edilmesi, empedans tüpüne zarar verebilmektedir. Test düzeneğine zarar vermeden, çoklu test yapabilmenin minimum süre ve minimum maliyetle gerçekleştirilebileceği ihtiyacı önemli olabileceğinden Alfa Kabin benzeri model sistemi, gürültü ve ses yalıtımı esas alınarak tasarlanmıştır. Doğal ve sentetik içerikli birçok malzeme ile 500-8000 Hz. frekans aralığında deneyler yapılarak 30dB'in üzerinde ses geçiş kaybı değerleri elde edilerek firma tarafından ölçülmüş değerlerle karşılaştırıldığında yakın olduğu tespit edilmiştir. Standartlarla doğruluğu kanıtlandıktan sonra yeni akustik malzemeler geliştirmek amacıyla geri dönüştürülebilir doğal içerikli numuneler hazırlanmıştır. Bunlar yüksek ses geçiş kaybına sahip, Türkiye'de yetişen düşük karbon salınımlı, insan sağlığına duyarlı, iç mekân kalitesine zarar vermeyen ve sanayide kullanılabilecek numunelerdir. Geliştirilen malzemelerin, piyasadaki sentetik malzemelere alternatif olabileceği karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. En yüksek ses geçiş kaybının, kozalaklı ve yumurta formlu numunede 63,27dB, konkav ceviz kabuğu ve yumurta formunda 62,41dB olduğu tespit edilmiştir. Numunelerin ANSYS programının akustik modülünde analiz işlemleri gerçekleştirilerek sonuçları karşılaştırmalı grafikler halinde verilmiştir. Tasarlanan model sisteminde çok sayıda deneysel ölçüm, daha düşük maliyetle, çok kısa sürede ve kolaylıkla yapılabilmektedir. Ülkemizde yetişen kozalak ve ceviz kabuğunun seçilmesinin temel amacı, çam ve ceviz ağacının ekiliminin arttırılmasıyla yeşil alanların ve atmosferdeki oksijen miktarına katkı sağlayabilmektir. Numunelerin ILO ve WHO standartlarına göre insan sağlığına zararlı 85dB ve üzeri ses üreten makine ve cihazların ses yalıtımında kullanılabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
Today, materials are produced in order to reduce the disturbing effect of noise. The proposal, design and selection of materials with sound insulation properties have an important role in indoor acoustic control. Among the experimental criteria that can be realized for this, the measurement and analysis of parameters such as sound transmission loss and sound absorption coefficient are carried out in laboratories with devices such as impedance tubes, Alpha Cabin and reverberation chambers.
In the study, first of all, materials with noise-canceling acoustic properties for different environments and the tests applied to these materials were investigated. Although there are tests applied to acoustic materials in the literature, it has been observed that the application is more limited. Testing materials with high test costs and hard characteristics can damage the impedance tube. The Alpha Cabin-like model system was designed on the basis of noise and sound insulation, since it can be seen that the need for performing multiple tests without damaging the test set-up can be significant, with minimum time and minimum cost. 500-8000 Hz. with many natural and synthetic materials. By conducting experiments in the frequency range, sound transmission loss values of over 30dB were obtained and it was determined that they were close when compared to the values measured by the company. After proving their accuracy with the standards, samples with recyclable natural content were prepared in order to develop new acoustic materials. These are samples that have high sound transmission loss, are grown in Turkey, have low carbon emissions, are sensitive to human health, do not harm indoor quality, and can be used in industry. It has been comparatively analyzed that the developed materials can be alternatives to the synthetic materials on the market. The highest sound transmission loss was found to be 63.27dB in the concave and egg-shaped sample, and 62.41dB in the concave walnut shell and egg form. Analysis of the samples was carried out in the acoustic module of the ANSYS program, and the results were given in comparative graphics. In the designed model system, a large number of experimental measurements can be made easily, in a very short time, at lower cost. The main purpose of choosing the cones and walnut shells grown in our country is to increase the planting of pine and walnut trees and contribute to the amount of oxygen in the atmosphere and green areas. It is foreseen that the samples can be used for sound insulation of machines and devices that produce 85dB and above sound harmful to human health according to ILO and WHO standards.