Estudio de la impedancia de entrada de una estructura cilíndrica vibrante

• Autores: Rubén Picó
• Directores de la Tesis: Jaime Ramis Soriano (dir. tes.), Javier Redondo Pastor (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2004
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jaime Llinares Galiana (presid.), Jesús Alba Fernández (secret.), Ana Barjau Condomines (voc.), Jose Roberto Arruda de França (voc.), Bernard Laulagnet (voc.)
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• Resumen

  • El trabajo de tesis trata sobre el estudio de los fenómenos de vibraciones de paredes de los tubos, en el marco de las aplicaciones a los instrumentos de viento de lengüeta simple. Se propone un modelo vibroacústico con el objetivo de explicar el acoplamiento entre las paredes del cuerpo del instrumento y el fluido interno contenido en la columna de aire del tubo sonoro. En este modelo, el cuerpo del instrumento se simplifica mediante un cilindro simplemente apoyado. Las condiciones límite acústicas impuestas son una velocidad a la entrada del instrumento y presión nula en la otra extremidad.

    El campo de presión se describe por medio de un desarrollo multimodal y el campo vibratorio se rige por la ecuación de movimiento de la estructura.

    Este método ofrece una expresión analítica de la impedancia de entrada acústica del tubo, que tiene en cuenta los acoplamientos vibroacústicos por la presencia de un factor de corrección adimensional. Para un tubo perfectamente cilíndirco, la impedancia acústica sólo se ve alterada para los modos de estructura que tienen la misma simetría que el modo plano.

    Cuando consideramos los materiales habituales en la construcción de instrumentos de viento, el efecto de vibración de pared puede ser ignorado. Sin embargo, para las estructuras ligeramente deformadas, el modelo vibroacústico predice que aparecen acoplamientos adicionales asociados a modos de estructura y acústicos de órdenes circunferenciales diferentes. Se utilizan simulaciones en el dominio temporal para obtener una solución numérica del campo de presión interna de un instrumento con paredes vibrantes. Se analiza el comportamiento acústico de instrumentos vibrantes construidos con diferentes materiales. Se obtienen cambios de régimen de oscilaciones, cambios de timbre y de tiempo de ataque para condiciones muy particulares de la geometría de la estructura deformada y los parámetros físicos del material.