Aquesta Tesis es centra en el desenvolupament e implementació de mètodes per al disseny i modelat acústic de silenciadors de motors de combustió interna, a través d’útils basats en solucions analítiques i numèriques de l’equació d’ones. La necessitat de tècniques de disseny que proporcionen ràpida i eficaçment resultats precisos inclús a altes freqüències ha augmentat amb el temps, degut a que el soroll dels vehicles s’ha convertit en una font important de contaminació ambiental.
El principal objectiu de la Tesis és l’extensió i aplicació del mètode d’ajustament modal, en combinació amb el mètode de subestructuració, per tal d’obtenir l’atenuació acústica de silenciadors dissipatius. Una contribució important és l’associada amb l’obtenció dels modes transversals dels silenciadors, per als quals una nova tècnica ha segut desenvolupada amb èxit per a silenciadors dissipatius que inclouen materials absorbents de tipus fibrós.
S’han estudiat experimentalment elements rellevants dels silenciadors, com les característiques de comportament dels materials absorbents o els elements perforats, per tal d’obtenir dades més precises sobre ells. Alguns models cercats en la bibliografia s’han validat o millorat amb aquestes mesures experimentals.
Diferents mètodes per a la caracterització de materials absorbents han segut avaluats. Com a conclusió, s’ha observat que no hi ha diferències importants entre les tècniques estudiades. S’ha determinat que el mètode de les dues fonts és el més convenient degut a que els resultats són independents de les condicions aigües avall de la mostra. Dos materials han segut caracteritzats amb esta tècnica, i s’han obtingut els paràmetres semi-empírics del model de Delany i Bazley. A més, el mètode de les dues fonts ha segut utilitzat per a la caracterització d’elements perforats, i s’han adaptat experimentalment els resultats del model de Sullivan.
Per a dur endavant l’anàlisi acústic de silenciadors dissipatius, s’ha estès el mètode d’ajustament modal al cas de materials absorbents, combinant-lo amb el mètode de subestructuració per tal de calcular els modes transversals. Per a definir el material, s’ha pres un model basat en dos paràmetres, impedància i nombre d’ona. S’ha preferit el mètode de subestructuració per la seva versatilitat i per presentar menys problemes d’índole matemàtica en l’obtenció de les freqüències naturals i els seus corresponents modes, en comparació amb el mètode directe.
Finalment, diverses geometries de silenciadors han segut analitzades experimentalment a fi de validar els models desenvolupats en aquesta Tesis. Algunes configuracions específiques s’han analitzat amb la finalitat d’observar la influència de paràmetres rellevants en el disseny de silenciadors que inclouen materials absorbents.