El análisis estadístico de energía (SEA) es un método para predecir la transmisión de sonido y vibración a través de sistemas acústicos estructurales complejos . El método es particularmente adecuado para predicciones rápidas de respuesta a nivel del sistema en la etapa inicial de diseño de un producto y para predecir respuestas a frecuencias más altas. En SEA, un sistema se representa en términos de varios subsistemas acoplados y se deriva un conjunto de ecuaciones lineales que describen la entrada, el almacenamiento, la transmisión y la disipación de energía dentro de cada subsistema. Los parámetros en las ecuaciones SEA se obtienen típicamente haciendo ciertas suposiciones estadísticas sobre las propiedades dinámicas locales de cada subsistema (similar a las suposiciones hechas enacústica de salas y mecánica estadística ). Estos supuestos simplifican significativamente el análisis y permiten analizar la respuesta de sistemas que a menudo son demasiado complejos para analizarlos utilizando otros métodos (como los métodos de elementos finitos y elementos de contorno ).
La derivación inicial de SEA surgió de cálculos independientes realizados en 1959 por Richard Lyon [1] y Preston Smith [2].como parte del trabajo relacionado con el desarrollo de métodos para analizar la respuesta de grandes estructuras aeroespaciales complejas sometidas a cargas aleatorias distribuidas espacialmente. El cálculo de Lyon mostró que, bajo ciertas condiciones, el flujo de energía entre dos osciladores acoplados es proporcional a la diferencia en las energías del oscilador (lo que sugiere que existe una analogía térmica en los sistemas acústicos estructurales). El cálculo de Smith mostró que un modo estructural y un campo sonoro reverberante difuso alcanzan un estado de "equipartición de energía" a medida que se reduce la amortiguación del modo (lo que sugiere que puede existir un estado de equilibrio térmico en sistemas acústicos estructurales). La extensión de los resultados de los dos osciladores a sistemas más generales a menudo se denomina enfoque modal de SEA. [3] [4] Si bien el enfoque modal proporciona información física sobre los mecanismos que gobiernan el flujo de energía, implica supuestos que han sido objeto de un debate considerable durante muchas décadas. [5] En los últimos años, se han puesto a disposición derivaciones alternativas de las ecuaciones SEA basadas en enfoques de onda. Tales derivaciones forman la base teórica detrás de una serie de códigos de SEA comerciales modernos y proporcionan un marco general para calcular los parámetros en un modelo de SEA. [6] También existen varios métodos para el posprocesamiento de modelos de EF a fin de obtener estimaciones de los parámetros de la EAE. Lyon mencionó el uso de tales métodos en su libro de texto SEA inicial en 1975, pero se han presentado varias derivaciones alternativas a lo largo de los años [7] [8] [9][10]