Digitala Vetenskapliga Arkivet

Driftstörningar
Det förekommer återkommande driftstörningar på några av sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Topology optimization of a waveguide acoustic black hole for enhanced wave focusing
Umeå University, Sweden.
Umeå University, Sweden.
Umeå University, Sweden.
Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för matematik och datavetenskap (from 2013). Umeå University, Sweden.ORCID-id: 0000-0001-8704-9584
2024 (Engelska)Ingår i: Journal of the Acoustical Society of America, ISSN 0001-4966, E-ISSN 1520-8524, Vol. 155, nr 1, s. 742-756Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The waveguide acoustic black hole (WAB) effect is a promising approach for controlling wave propagation in various applications, especially for attenuating sound waves. While the wave-focusing effect of structural acoustic black holes has found widespread applications, the classical ribbed design of waveguide acoustic black holes (WABs) acts more as a resonance absorber than a true wave-focusing device. In this study, we employ a computational design optimization approach to achieve a conceptual design of a WAB with enhanced wave-focusing properties. We investigate the influence of viscothermal boundary losses on the optimization process by formulating two distinct cases: one neglecting viscothermal losses and the other incorporating these losses using a recently developed material distribution topology optimization technique. We compare the performance of optimized designs in these two cases with that of the classical ribbed design. Simulations using linearized compressible Navier-Stokes equations are conducted to evaluate the wave-focusing performance of these different designs. The results reveal that considering viscothermal losses in the design optimization process leads to superior wave-focusing capabilities, highlighting the significance of incorporating these losses in the design approach. This study contributes to the advancement of WAB design and opens up new possibilities for its applications in various fields. 

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Acoustical Society of America (ASA), 2024. Vol. 155, nr 1, s. 742-756
Nyckelord [en]
Acoustic wave propagation, Acoustics, Black holes, Conceptual design, Focusing, Gravitation, Navier Stokes equations, Stars, Topology, Acoustic black holes, Controlling waves, Design optimization, Focusing device, Focusing effect, Hole effects, Structural-acoustics, Topology optimisation, Viscothermal loss, Wave focusing, article, black hole, controlled study, drug development, simulation, Waveguides
Nationell ämneskategori
Strömningsmekanik
Forskningsämne
Matematik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kau:diva-98643DOI: 10.1121/10.0024470PubMedID: 38284824Scopus ID: 2-s2.0-85183806282OAI: oai:DiVA.org:kau-98643DiVA, id: diva2:1841044
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2018-03546, 2022-03783Tillgänglig från: 2024-02-27 Skapad: 2024-02-27 Senast uppdaterad: 2026-02-12Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(4101 kB)192 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 4101 kBChecksumma SHA-512
767d6c90d6a42f4a5d277047ff3baa377ba61d2e2ffd781c708d90f932651df6785e00d5207b4cbbcfc472afb80d7afd0d362376bc0a1ce2dddd65a7d26432bc
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Wadbro, Eddie
Av organisationen
Institutionen för matematik och datavetenskap (from 2013)
I samma tidskrift
Journal of the Acoustical Society of America
Strömningsmekanik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 194 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 340 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf