Numerisk modellering av akustisk prestanda i nedpendlade undertak
(2026) In TVBA-5000 VTAM01 20261Engineering Acoustics
Department of Construction Sciences
- Abstract (Swedish)
- Denna studie undersöker den akustiska prestandan hos nedpendlade undertak vid stora installationsdjup (Overall Depth of System, ODS) genom numerisk modellering med finita elementmetoden (FEM). Bakgrunden till arbetet utgörs av en identifierad kunskapslucka gällande ytimpedans och absorptionsförmåga för plenumdjup överstigande 200 mm, där rådande standarder och empiriska mätdata ofta är otillräckliga för att beskriva systemets faktiska beteende.
Genom omfattande simuleringar i både 2D- och 3D-miljö har olika modelleringsstrategier utvärderats, däribland implementering av materialmodellen Johnson-Champoux-Allard för porösa medier samt användandet av infinita element. Studiens resultat visar att medan analytiska kavitetsmodeller uppvisar... (More) - Denna studie undersöker den akustiska prestandan hos nedpendlade undertak vid stora installationsdjup (Overall Depth of System, ODS) genom numerisk modellering med finita elementmetoden (FEM). Bakgrunden till arbetet utgörs av en identifierad kunskapslucka gällande ytimpedans och absorptionsförmåga för plenumdjup överstigande 200 mm, där rådande standarder och empiriska mätdata ofta är otillräckliga för att beskriva systemets faktiska beteende.
Genom omfattande simuleringar i både 2D- och 3D-miljö har olika modelleringsstrategier utvärderats, däribland implementering av materialmodellen Johnson-Champoux-Allard för porösa medier samt användandet av infinita element. Studiens resultat visar att medan analytiska kavitetsmodeller uppvisar god tillförlitlighet för grundare system (L ≤ 0, 5 m), är avancerade 3D-modeller nödvändiga vid djup större än 500 mm. Detta beror på att den enkla analytiska endimensionella modellen inte kan fånga det komplexa tredimensionella modala fält som uppstår i djupa plenumvolymer. Vid de högsta frekvenserna resulterar denna ökade modala täthet i ett modalt överlapp som planar ut ytimpedansen, vilket 3D-modellen lyckas återspegla mer realistiskt än den analytiska modellen.
Vidare fastställer studien att en metodik innefattande statistisk medelvärdesbildning av flera sändarpositioner är ett kritiskt steg för att minimera påverkan av enskilda rumsmoder och därmed efterlikna ett diffust ljudfält i en virtuell miljö. Arbetet resulterar i en tabellerad databas över ytimpedanser för centerfrekvenser mellan 125–1250 Hz och plenumdjup mellan 100–1000 mm, avsedd att användas som randvillkor i rumsakustisk projektering. Detta möjliggör en mer preciserad dimensionering av lågfrekvent ljudabsorption, vilket är av stor vikt för att säkerställa god ljudmiljö i moderna byggnadskonstruktioner med stora installationsutrymmen. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- I många kontors- och flerbostadshus används nedpendlade undertak för att snyggt dölja installationer som ventilation och eldragningar. En sådan konstruktion kan även vara effektiv för rumsakustisk reglering vid små installationsdjup, eftersom man erhåller en god ljudabsorption från akustikpaneler vid dessa avstånd. När detta installationsdjup ökar ger det upphov till resonanser och kan försämra den rumsakustiska prestandan. Den fysikaliska kunskapen om hur ett stort, i övrigt odämpat installationsutrymme påverkar rumsakustik är i dagsläget bristfällig, vilket utgör grunden för examensarbetet.
Please use this url to cite or link to this publication:
https://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9232459
- author
- Fröger, Love LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Numerical modeling of acoustic performance in suspended ceilings
- course
- VTAM01 20261
- year
- 2026
- type
- H3 - Professional qualifications (4 Years - )
- subject
- keywords
- Rumsakustik, Nependlade undertak, Installationsdjup (ODS), Finita elementmetoden (FEM), Ytimpedans, Porösa absorbenter, Johnson-Champoux-Allard (JCA), Abaqus
- publication/series
- TVBA-5000
- report number
- TVBA-5066
- ISSN
- 0281-8477
- language
- Swedish
- id
- 9232459
- alternative location
- http://www.akustik.lth.se/english/publications/tvba-5000/
- date added to LUP
- 2026-06-25 11:26:14
- date last changed
- 2026-06-25 11:26:14
@misc{9232459,
abstract = {{Denna studie undersöker den akustiska prestandan hos nedpendlade undertak vid stora installationsdjup (Overall Depth of System, ODS) genom numerisk modellering med finita elementmetoden (FEM). Bakgrunden till arbetet utgörs av en identifierad kunskapslucka gällande ytimpedans och absorptionsförmåga för plenumdjup överstigande 200 mm, där rådande standarder och empiriska mätdata ofta är otillräckliga för att beskriva systemets faktiska beteende.
Genom omfattande simuleringar i både 2D- och 3D-miljö har olika modelleringsstrategier utvärderats, däribland implementering av materialmodellen Johnson-Champoux-Allard för porösa medier samt användandet av infinita element. Studiens resultat visar att medan analytiska kavitetsmodeller uppvisar god tillförlitlighet för grundare system (L ≤ 0, 5 m), är avancerade 3D-modeller nödvändiga vid djup större än 500 mm. Detta beror på att den enkla analytiska endimensionella modellen inte kan fånga det komplexa tredimensionella modala fält som uppstår i djupa plenumvolymer. Vid de högsta frekvenserna resulterar denna ökade modala täthet i ett modalt överlapp som planar ut ytimpedansen, vilket 3D-modellen lyckas återspegla mer realistiskt än den analytiska modellen.
Vidare fastställer studien att en metodik innefattande statistisk medelvärdesbildning av flera sändarpositioner är ett kritiskt steg för att minimera påverkan av enskilda rumsmoder och därmed efterlikna ett diffust ljudfält i en virtuell miljö. Arbetet resulterar i en tabellerad databas över ytimpedanser för centerfrekvenser mellan 125–1250 Hz och plenumdjup mellan 100–1000 mm, avsedd att användas som randvillkor i rumsakustisk projektering. Detta möjliggör en mer preciserad dimensionering av lågfrekvent ljudabsorption, vilket är av stor vikt för att säkerställa god ljudmiljö i moderna byggnadskonstruktioner med stora installationsutrymmen.}},
author = {{Fröger, Love}},
issn = {{0281-8477}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{TVBA-5000}},
title = {{Numerisk modellering av akustisk prestanda i nedpendlade undertak}},
year = {{2026}},
}