Biomimetic acoustic metamaterial design for architectural applications
Mimari uygulamalar için biomimetik akustik meta-malzeme tasarımları
- Tez No: 641740
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ZÜHRE SÜ GÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu çalışma, durağan dalga tüpü deneyler yöntemini kullanarak, oda ve bina akustiğinde akustik metamalzeme(AMM) uygulamalarının potansiyellerini araştırmaktadır. AMM'ler ses emilimi veya iletim kaybındaki üst düzey performans özellikleri ile binalardaki birçok geleneksel akustik malzemelerden daha iyi performans gösterebilirler. Daha da önemlisi, lifli ve gözenekli malzemelere kıyasla daha sürdürülebilir ve hijyeniktirler. Kullanılan matris malzemesine bağlı olarak, AMM'ler saydamlık derecesi ve renk bakımından değişebilir. Hem akustik hem de estetik değerler göz önüne alındığında, bu çalışma; bölme duvarı, yüzey katmanı veya tasarım ögesi olarak olası kullanımlar için farklı tipte metamalzeme geliştirmektedir. Önerilen metamalzemeler, öncelikle doğadan oranların ve formların - altın oran, web-labirent yapıları, DNA molekülleri gibi genetik ve nöral sistemler ve beyindeki sinaps yapıları - bir alt dalga boyu ölçeğinde araştırılmasına dayanmaktadır. Bu soyutlamalar, daha sonra 3D uzay sarmalı ve AMM tasarımlarının 3D labirent yaklaşımlarıyla birleştirilir. Önerilen AMM'lerin modülleri bir 3D yazıcıda üretilir. Yüzeye dik gelen ses dalgalarının, ses yutma katsayılarını ve ses iletim kaybı özelliklerini tahmin etmek için bir durağan dalga tüpünde test edilir. Elde edilen sonuçlara dayanarak, daha yüksek performansa sahip modüller, farklı yükseklikteki bölme duvarlarının tasarımında kullanılır. Bilkent Üniversitesi'ndeki iki tasarım stüdyolarında mevcut olan akustik probleme böyle bir yaklaşımın etkinliğini değerlendirmek için öncelikle sahada akustik testleri yapılır, sonrasında akustik model saha ölçümlerine göre akort edilir veya ayarlanır, stüdyo modellerinin akustik modelleri üzerinde önerilen AMM önerisi ile ve öneriler bulunmadan benzetime sokulur. Sonucunda, AMM önerilerinin potansiyele sahip olduğu gözlemlenir.
Özet (Çeviri)
This study investigates the potentials of acoustic metamaterial (AMM) applications in room and building acoustics by means of impedance tube experiments. With their extreme properties in either sound absorption or transmission loss, AMMs can perform better than many traditional acoustic materials in buildings. Importantly, they are also more sustainable and hygienic than fibrous and porous materials. Depending on the matrix material used, AMMs can vary in transparency and color. Considering both their acoustic and aesthetic values, this study develops different types of metamaterial for possible uses as a partition wall, a surface layer, or a design element. The proposed metamaterials are primarily based on the exploration of ratios and forms from nature - the golden ratio, web-labyrinthine structures, genetic and neural systems such as DNA molecules and the synapse structures in the brain - reproduced on a sub-wavelength scale. These abstractions are then combined with the 3D space coiling and 3D labyrinth approaches of AMM design. Modules of the proposed AMMs are manufactured in a 3D printer and tested in an impedance tube to estimate their normal incidence sound absorption coefficients and transmission loss characteristics. Based on the results obtained, the modules with the higher performances are used in the design of partition walls of varying heights. Two real-case architecture studios are simulated with and without the proposed AMM interventions over field test-tuned acoustical models of the studios to assess the effectiveness of such an approach in a possible acoustical design problem.
Benzer Tezler
- Supported lipid bilayers with thiolated lipids
Tiyollü lipitlerle oluşturulan yüzey destekli lipit katmanlar
ABDULHALİM KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Construction and characterization of solid-supported lipid bilayers to investigate cell-surface interactions
Hücre–yüzey etkileşimlerinin incelenmesi için yüzey-destekli lipid zarların oluşturulması ve karakterizasyonu
ABDULHALİM KILIÇ
Doktora
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Tekstil tasarımında biyomimetik yaklaşımlar
Biomimetic approaches in textile design
ELİF TATARİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Ticaret ÜniversitesiTekstil ve Moda Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IRMAK BAYBURTLU
- Moda tasarımında biyomimetik yaklaşımlar ve deneysel uygulamalar
Biomimetic approaches and experimental applications in fashion design
BAHAR MARABA
Sanatta Yeterlik
Türkçe
2023
Güzel SanatlarBeykent ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Sanat Dalı
PROF. DR. ESİN SARIOĞLU
- Rüzgar enerjisi sistemleri için biyomimetik kanat tasarımı, performans analizi ve optimizasyonu
Biomimetic blade design, performance analysis and optimization for wind energy systems
MEHMET ERMAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KARAGÖZ