Entwicklung einer Körperschallbarriere auf Basis der Strukturintensität: Teil 2

Abstract

Die Übertragung von Körperschall über Transmissionspfade in beispielsweise Innenräume von Fahrzeugen oder Flugzeugen stellt eine häufige Lärmquelle dar. Bestehende Konzepte zur Schwingungsberuhigung zielen auf die Reduktion der Vibration in Form der Schnelle- oder Beschleunigungssteuerung, führen jedoch nur zu lokaler Beruhigung der Struktur und nicht zur Unterbindung der Transmission von Körperschall. Die Messung und Steuerung dieser Körperschalltransmission in Form der Strukturintensität stellt in der Literatur eine effektive Möglichkeit dar, die Energieübertragung zu reduzieren und somit eine globale Beruhigung zu erreichen. In dieser Studie wird die Strukturintensitätsmessung und -steuerung für den zweidimensionalen Fall bis zu einer Anregungsfrequenz von 1kHz mithilfe eines 2D-Arrays aus Beschleunigungssensoren betrachtet und die Effektivität möglicher Vereinfachungen hinsichtlich Sensorzahl und Arrayausrichtung untersucht. Dabei werden die notwendige Anzahl von Sensoren für ein Array sowie die Anzahl und Positionen (Fernfeld, Nahfeld) der Messstellen bestimmt. Als Basis dient die numerische Ermittlung des Strukturintensitätsflusses mithilfe der FEM. Dabei zeigt sich eine hinreichende Genauigkeit der Messungen unter Nutzung finiter Differenzen. Weiterhin wird experimentell die Reduktion der Strukturintensität unter Anwendung verschiedener Sensorkonzepte und Sensortypen für den eindimensionalen Fall bei (multi-)tonaler sowie breitbandiger Anregung bis 1kHz gezeigt. Die Ergebnisse aus der Literatur konnten dabei weitestgehend bestätigt werden.