Aktive Reduktion der Schalleinstrahlung in Kavitäten

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist die Reduktion der strukturbedingten Schalleinstrahlung in Kavitäten mit Hilfe von aktiven Maßnahmen. Dabei wird ein Sensornetz an der Strukturoberfläche verwendet, um die Schallenergie im Fluid abzuschätzen. Durch ein entsprechendes Reglergesetz werden mit Hilfe von Aktuatoren Gegenkräfte in die Struktur eingeleitet, um diese Schallenergie zu reduzieren. Ziel ist es damit, eine Beruhigung des gesamten Kavitätsvolumens zu erreichen. Eine Reduktion der globalen Schalleinstrahlung gelingt durch eine Gewichtung der Sensorsignale mit den sogenannten Schalleinstrahlungsmoden, deren Beitrag zum internen Schallfeld voneinander entkoppelt ist. Für die Schalleinstrahlung in Kavitäten wird die Frequenzunabhängigkeit der Schalleinstrahlungsmoden nachgewiesen, was insbesondere für experimentelle Implementierungen von Vorteil ist, da sich damit der Berechnungsaufwand des Reglers in Echtzeit deutlich reduzieren lässt. [The topic of this dissertation is the reduction of the structural sound radiation into cavities by active means. A grid of sensors is used at the structural surface for estimating the acoustic energy in the fluid. A feedback controller is then applied in order to induce secondary forces by use of actuators. In this way the acoustic energy is minimized. The aim consists in achieving a global reduction of sound radiation throughout the entire cavity volume. A reduction of the global sound radiation is achieved by weighting the sensor signals with the radiation modes, which contribute independently to the interior sound field. The frequency-independence of the radiation modes for the sound radiation into cavities is proven. The frequency-independence is especially significant for experimental realisations, because the calculation effort of the controller can be considerably reduced.]