Optimizacija parametara bukobrana numeričkim postupcima

doctoral thesis

• Title (english): Optimization of noise barriers parameters using numerical procedures
• Author: Sanja Grubeša
• Mentor: Hrvoje Domitrović (mentor)
• Committee member: Bojan Ivančević (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Kristian Jambrošić (član povjerenstva)
• Committee member: Tino Bucak (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; (Department of Electroacoustics); Zagreb
• Defense date and country: 2011-07-08, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering
• Universal decimal classification (UDC): 621.3 - Electrical engineering

Abstract

Temeljni cilj provedenog istraživanja je razviti postupak optimizacije zvučnih barijera sa stanovišta efikasnosti smanjenja buke na ciljanom području te jednostavne i modularne izvedbe zbog lakše proizvodnje i ukupnog smanjenja troškova. Optimizacija se temelji na numeričkom postupku uz kombinaciju numeričke metode proračuna akustičkih svojstava barijera i genetičkog algoritma za optimizaciju konstrukcije barijere. Težinska funkcija za vrednovanje rezultata optimizacije ovisi o poboljšanju akustičkih parametara, koeficijentu proizvodnosti barijere te koeficijentu ekonomske isplativosti. Akustička svojstva barijere su vrednovana prema srednjoj vrijednosti smanjenja zvučnog tlaka, koji se definira kao aritmetička sredina smanjenja razine buke za vrijednosti oktavnih frekvencija u području u kojem je bitna učinkovitost barijere (100 do 4000 Hz). Proizvodnost barijere se vrednuje prema koeficijentu koji numerički izražava omjere potrebnog broja tehnoloških koraka, količine utrošenog materijala, potrebnog vremena specifičnih strojeva te ukupne količine barijera koje je moguće proizvesti u jedinici vremena uz jednake resurse. Koeficijent ekonomske isplativosti barijere reflektira ukupni trošak postavljanja barijere na nekom području. Genetički algoritam koji se koristiti za optimizaciju barijera je načinjen na način da iz tablice dostupnih materijala te tablice tehnoloških procesa koji se mogu primijeniti na određene kombinacije materijale i tablice isplativosti pronađe najbolju moguću konstrukciju modula zvučnih barijera od kojih će se sastavljati zvučne barijere za neko štićeno područje. Osim same konstrukcije modula za slaganje modularnih barijera, algoritam također optimizira najbolju moguću kombinaciju slaganja barijere uz određen maksimalan broj različitih modula za definirano štićeno područje.

Abstract (english)

The principal goal of this research is to develop the optimization procedure for noise barriers, taking into account the efficiency of noise reduction on the protected area, as well as simple, modular design that allows easy manufacturing and overall cost reduction. The optimization is based on numerical procedure that combines a numerical method for calculating the acoustical properties of the barriers and the genetic algorithm used for optimization of barrier design. The weighting function used for evaluation of the results depends on the improvement of acoustical parameters, the manufacturability coefficient and the economic feasibility coefficient. Acoustical properties of the barriers are evaluated according to mean value of sound pressure level reduction, defined as the arithmetic mean of noise level reduction in octave bands of interest (from 100 to 4000 Hz). The manufacturability of a barrier is evaluated with a numerical coefficient that expresses the ratios of the required number of technological steps, the quantities of raw materials used, the time required for use of specific machinery and tools and the overall quantity of barriers that can be manufactured in a unit of time with equal resources. The economic feasibility coefficient reflects the total cost of barrier implementation on a given location. The genetic algorithm used for barrier optimization searches for the best possible construction of the modules that are to be used for assembling the barriers on a given location. The algorithm performs the search in the database of available materials and technological processes that can be applied to certain combination of materials, as well as in the feasibility data. Besides the optimization of module construction, the algorithm also searches for the best possible way of assembling a barrier on a given location, with a predefined number of different elementary modules.

• Keywords: buka prometa; zvučne barijere; smanjenje buke
• Keywords (english): traffic noise; noise barriers; barrier insertion loss
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:332490
• Project: Number: 036-0361630-1633; Title: Predviđanje, motrenje i zaštita od buke; Leader: Hrvoje Domitrović; Jurisdiction: Croatia; Funder: MZOS; Funding stream: ZP
• Project: Number: 036-0821504-2319; Title: Akustičke osobine kompozitnih elemenata i konstrukcija u graditeljstvu; Leader: Kristian Jambrošić; Jurisdiction: Croatia; Funder: MZOS; Funding stream: ZP
• Study programme: Title: Doctoral study programme "Electrical Engineering and Computing"; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti (doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti)
• Catalog URL: http://lib.fer.hr/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=36746
• Type of resource: Text
• Extent: 146 str ; 30 cm
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-06-28 10:35:54