Entwicklung einer Körperschallbarriere basierend auf der Strukturintensität

Abstract

Schwingungen von Flugzeugtriebwerken oder anderen Lärmquellen werden häufig über Körperschallpfade übertragen. Die Reduktion dieser Körperschalltransmission kann einen signifikanten Beitrag zur Reduktion von abgestrahltem Lärm in Kabinen (Flugzeug, Automobil) leisten. Die Reduktion der Körperschalltransmission wird oftmals mit Methoden der aktiven Vibrationsreduktion auf Basis von Schnelle- oder Beschleunigungsmessungen realisiert. Dabei können die Vibrationen zwar in bestimmten Bereichen des Strukturpfades reduziert werden, jedoch ist eine Verhinderung der Vibrationstransmission nicht möglich. Im Gegensatz dazu bietet die Strukturintensität die Möglichkeit die Transmission von Körperschall zu verhindern, durch gleichzeitige Erfassung von Querkraft- und Momentenanteil . Eine Implementierung als Regelungs- bzw. Steuerungsgröße wird in der Literatur als effiziente Methode zur Transmissionsreduktion angegeben. Deswegen werden in dieser Studie Verfahren der Strukturintensitätsmessung im Hinblick auf Ihre messtechnische Erfassung untersucht (Sensoranzahl, Sensorabstand). Die Analyse umfasst Verfahren des Fern- und Nahfeldes sowie unterschiedliche Sensorprinzipien. Weiterhin werden aktive Steuerungssysteme auf Basis der Strukturintensität untersucht und die Einflussfaktoren der Strukturintensitätsmessung auf die Leistungsfähigkeit der Steuerung untersucht. Durch Simulationen an einem Balkenmodell kann der Barriere Effekt der Steuerungssysteme gezeigt werden, sowie Herausforderungen der Strukturintensitätsmessung im Experiment abgeleitet werden (Messverfahren, Sensortypen, finite Differenzen).