Условия подобия при моделировании
Строительство - Акустика помещений общественных зданий

Условия подобия звуковых колебаний в помещении и его модели изучены в настоящее время достаточно хорошо. Если модель геометрически подобна помещению-оригиналу и выполнена в линейном масштабе п: (например п( - 120), то при соблюдении соответствующих начальных и граничных условий в воздушном объеме модели можно ожидать подобия акустических процессов. Масштаб времени этих процессов п равен линейному масштабу пь . Из условия п = п вытекает, что в модели подобие осуществляется на частоте м = ор п-1, (ор - частота в помещении-оригинале). Например, при Гц = 120 получим м = 20 ор.

Соблюдение начальных условий не вызывает трудностей, так как при моделировании обычно рассматриваются переходные процессы, начинающиеся из состояния покоя. Этому состоянию как в оригинале, так и в модели соответствуют колебательные смещения и скорости, равные нулю. Для установившихся акустических процессов начальные условия не требуются.

Практически удалось добиться приближенно такого равенства импедансов модели и оригинала лишь для одной пары соответственных частот. Для импеданса, зависящего от угла падения, выполнение подобия становится практически неосуществимым.

Вследствие трудности практически осуществить подобие граничных условий обычно подбирают у внутренних поверхностей модели реверберационные коэффициенты звукопоглощения таким образом, чтобы они приближенно равнялись этим же коэффициентам у помещения-оригинала на соответственных частотах м = ор п1. Задание акустических свойств поверхностей помещения в виде коэффициентов звукопоглощения, разумеется, не является граничным условием, необходимым для существования и единственности решения волнового уравнения в замкнутом воздушном объеме. Вопрос об искажениях, вносимых заданием для поверхностей модели коэффициентов звукопоглощения вместо точных граничных условий, пока совершенно не исследован, и работа в этом направлении крайне необходима.

Следующим весьма серьезным затруднением является необходимость обеспечить подобие поглощения звука в воздухе. Ослабление интенсивности звука в волне, проходящей расстояние х, может быть охарактеризовано множителем е--" , где т - показатель затухания, его размерность м-1. Этот показатель складывается из двух показателей гп и т2.