Desain Dan Karakteristik Panel Akustik Dengan Model Multi Lapisan Komposit Sebagai Partisi Peredam Suara

LAMPIRAN A

PENGUJIAN FISIS SAMPEL PANEL AKUSTIK

1. Pengujian Densitas Material Akustik

Pengujian ini dilakukan dengan menimbang massa sampel dan menghitung volume sampel dari hasil pengukuran diameter ketebalan sampel, selanjutnya nilai densitas dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Contoh Massa Plywood 0,9 cm, dengan diameter sampel 7,62 cm dan massa 23,15gr maka densitasnya adalah

d = 7,62 cm maka r = 3,81 t = 0,9 cm

Sehingga dari perhitungan yang sama dapat ditentukan besarnya densitas material tersebut. Secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :

Tabel 1. Tabel Densitas Material Komposit

58

LAMPIRAN B

KONDISI PENGUJIAN AKUSTIK

Tube Type Small

Microphone Spacing: 0,02 m

Distance to Sample from Mic. B, Pos. 5: 0,035 m Distance to Source from Mic. A, Pos. 4: 0,57 m

Diameter: 0,029 m

Lower Frequency Limit: 500 Hz Measurement

Lines 800

Span 6.4 kHz

Averages 150

Zoom FALSE

Centre Frequency (Hz): 3200,0 Generator

Generator Active TRUE

Waveform: Random

Signal Level: 1,414 Vrms

Pink Filter: Off

Environment

Atmospheric Pressure: 1013,25 hPa

Temperature: 20,00 °C

Relative Humidity: 80,0 %

Velocity of Sound: 343,24 m/s

Density of Air: 1,202 kg/m³

Characteristic Impedance of Air: 412,6 Pa/(m/s) Options

Perhitungan Matematis Koefisien Absorpsi

Diketahui : Untuk sampel busa polyurethane pada frekuensi 1600 Hz

s (jarak 2 mic.) = 0,02 m l (jarak mic dg sampel) = 0,035 m f (frekuensi) = 64 Hz

 busa polyurethane = 17,9 Kg/m3

Ditanya : koefisien absorpsi  ? Jawab :

α =1–

| |

|

60

LISTING PROGRAM KOEFISIEN ABSORPSI MATLAB

% koefisien absorpsi dan refleksi metode tabung impedansi % konstanta:

freq = []; % frekuensi (hz)

rho = 1.21; % densitas udara (kg/m^3)

c = 343; % kecepatan bunyi di udara 20C(m/s) s = 0.1; % jarak micropon (m)

zair = rho*c; % karakteristik impedansi di udara (kg/m^2/s) k = (2*pi*freq)/c; % bilangan gelombang (m^-1)

x1 = []; % jarak sampel dengan mikropon1 H12 = 1.00;

% Koefisien Refleksi

R = ( H12 - exp(-j.*k.*s) )./(exp(j.*k.*s) - H12).*exp(2.*j.*k.*x1); % H12 adalah Transfer function Pengukuran antara 2 mikropon

% Koefisien Absorpsi alpha = 1 - abs(R).^2; % Surface impedance Zs = Zair*((1+R)./(1-R));

% Normalized Surface Impedance Zs_n = ((1+R)./(1-R));

xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Absorption Coefficient') grid on

figure(2)

plot(freq,abs(R),'b','LineWidth',2) axis([0 1600 0 1])

title('Reflection Coefficient','FontSize',12)

figure(3) subplot(2,1,1)

plot(freq,real(Zs),'b','LineWidth',2) xlim([0 1600])

title('Surface Impedance – Real part','FontSize',12) xlabel('Frequency (Hz)')

grid on subplot(2,1,2)

plot(freq,imag(Zs),'b','LineWidth',2) xlim([0 1600])

title('Surface Impedance – Imaginary part','FontSize',12) xlabel('Frequency (Hz)')

title('Surface Impedance Ratio– Real part','FontSize',12) xlabel('Frequency (Hz)')

grid on subplot(2,1,2)

plot(freq,imag(Zs_n),'b','LineWidth',2) xlim([0 1600])

title('Surface Impedance Ratio – Imaginary part','FontSize',12) xlabel('Frequency (Hz)')

grid on

63

LAMPIRAN B

DATA PENGUJIAN AKUSTIK KOEFISIEN ABSORPSI

TABEL 2. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK

Lanjutan Tabel 2

2600 0,17016 0,85388 0,51801 0,417 0,389 0,21361 0,163 0,154

2800 0,17756 0,85204 0,58237 0,481 0,436 0,19979 0,159 0,149

3000 0,17739 0,85176 0,64691 0,551 0,486 0,19522 0,177 0,148

3200 0,17182 0,84299 0,71488 0,628 0,539 0,19839 0,196 0,148

3400 0,16764 0,82364 0,78212 0,713 0,598 0,2203 0,183 0,153

3600 0,16149 0,80831 0,84578 0,803 0,662 0,25289 0,180 0,161

3800 0,15766 0,81495 0,90118 0,886 0,729 0,22964 0,176 0,181

4000 0,15268 0,84059 0,94313 0,953 0,794 0,21651 0,174 0,201

4200 0,14784 0,86863 0,96656 0,992 0,853 0,20733 0,175 0,193

4400 0,14336 0,89664 0,9711 0,998 0,900 0,20009 0,176 0,176

4600 0,1401 0,92279 0,96015 0,952 0,953 0,19539 0,176 0,162

4800 0,13654 0,9413 0,94146 0,929 0,947 0,18775 0,172 0,150

5200 0,15188 0,94359 0,93193 0,914 0,919 0,19083 0,167 0,136

5400 0,18272 0,93387 0,91006 0,898 0,895 0,19583 0,164 0,131

5600 0,23336 0,92405 0,85873 0,874 0,875 0,20081 0,163 0,127

5800 0,28855 0,91884 0,8252 0,851 0,856 0,21021 0,169 0,130

6000 0,31256 0,91768 0,80479 0,832 0,836 0,22241 0,182 0,135

6200 0,27803 0,92045 0,79105 0,094 0,150 0,24344 0,205 0,149

65

TABEL 3. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK

Lanjutan Tabel 3

2800 0,11784 0,13373 0,1136 0,23293 0,18222 0,33929

3000 0,12109 0,13397 0,11995 0,23645 0,1819 0,33009

3200 0,12314 0,13602 0,12623 0,23294 0,17745 0,33208

3400 0,13058 0,14708 0,13397 0,23174 0,17797 0,3407

3600 0,1349 0,15006 0,13726 0,22594 0,17786 0,34487

3800 0,13905 0,13696 0,14206 0,2234 0,17698 0,33908

4000 0,14099 0,13115 0,14535 0,21555 0,17507 0,3319

4200 0,14088 0,12575 0,14718 0,20812 0,17061 0,32484

4400 0,13917 0,12161 0,14675 0,20134 0,16493 0,31263

4600 0,13548 0,11588 0,14627 0,19385 0,15854 0,29662

4800 0,12955 0,10715 0,14212 0,1876 0,15058 0,27697

5200 0,12103 0,09419 0,14032 0,18005 0,1367 0,24072

5400 0,11956 0,08736 0,13842 0,17845 0,12889 0,22345

5600 0,12836 0,08177 0,13772 0,17925 0,12147 0,20667

5800 0,1652 0,07913 0,14414 0,18322 0,11887 0,1889

6000 0,18805 0,07822 0,15223 0,18863 0,11706 0,1703

6200 0,15711 0,08326 0,16694 0,19879 0,12144 0,14686

67

TABEL 4. DATA KOEFISIEN ABSORBSI PANEL AKUSTIK MUlTILAYER KOMPOSIT

Frekuensi

(Hz) MCA1 MCA2 MCA3 MCB1 MCB2 MCB3 MCC1 MCC2 MCC3

Lanjutan Tabel 4

69

LAMPIRAN C

DATA PENGUJIAN MEKANIS PANEL AKUSTIK

Tabel 5. Pengujian Kuat Tekan Variasi Ketebalan Panel Akustik

71

Pengujian Impak

Pengujian impak ini dilakukan untuk material komposit satu lapisan saja, yaitu komposit serat sabut kelapa dan komposit limbah kain perca. Pengujian Nilai Impak material dihitung dengan menghitung luas penampang sampel, sampel uji impak ini berbentuk balok dengan dimensi 1,0 x10-1 m x 1,5 x10-2 m x 1,0x10-2 m persamaan :

TABEL 7 PENGUJIAN IMPAK MATERIAL KOMPOSIT

Material Energi (Joule) A (m2)

Komposit

Serat Sabut Kelapa 0,21 0,0015 140

Komposit

Limbah Kain Perca 1 0,36 0,0015 240

Komposit

Limbah Kain Perca 2 0,30 0,0015 200

Komposit

LAMPIRAN D

GAMBAR SAMPEL PENELITIAN DAN ALAT PENGUJIANNYA

(a) (b) (c)

Material Komposit Limbah Kain Perca (a) Kain Perca , (b) Campuran Semen Putih, Lem PVAc dan Air, (c) Komposit Limbah Kain Perca

(d) (e) (f)

Material Komposit Serat Sabut Kelapa (d) Serat Sabut Kelapa, (e) Lem Putih PVAc, (f) Komposit Serat Sabut Kelapa

(g) (h)

73

(i) (j)

Konfigurasi Material Multilayer (i) Konfigurasi 2 Lapisan Komposit (j) Konfigurasi 3 Lapisan Komposit

(k) (l)

Panel Akustik (k) Panel Akustik Multilayer Komposit 4 Lapisan, (l) Panel Multilayer Variasi Ketebalan Serat Sabut Kelapa

Alat Uji Kuat Tekan (Universal Testing Machine) di Lab.Penelitian FMIPA USU

Alat Uji Impak