Aktive Beeinflussung der Schallabstrahlung einer breitbandig schwingenden Platte durch strukturintegrierte Aktuatoren

Abstract

Lärm ist eines der großen Probleme unserer heutigen Gesellschaft. Nach dessen Definition werden Geräusche, die in ihrer Lautstärke oder Struktur gesundheitsschädigend wirken oder als störend empfunden werden, als Lärm bezeichnet. Diese Beschreibung ist jedoch relativ, da die Wahrnehmung eines jeden Menschen unterschiedlich und von dessen aktueller persönlichen Verfassung abhängig ist. Ebenfalls trägt dazu bei, wie stark eine Person bereits von Lärm beeinträchtigt wurde, denn Lärm kann in einem erheblichen Maß die Gesundheit gefährden. Aus diesem Grund ist es wichtig jegliche Form von Lärm zu eliminieren. Um Lärm entgegenzuwirken, ist es notwendig dessen Ursache zu kennen. Häufig kann als diese eine schwingende Struktur identifiziert werden, deren Strukturschwingungen über das umgebende Medium1 als Luftschall abgestrahlt werden. Eine besonders hohe Schallabstrahlung weisen flächige Strukturen auf, wie zum Beispiel Maschinenverkleidungen, Karosseriebleche oder Flugzeugaußenhüllen. Grundlegend ist eine Beeinflussung des Schalls entweder aktiv, mit adaptiven Materialien, oder passiv, mit Dämmstoffen oder Strukturanpassungen, möglich. Eine passive Lösung ist wie im Fall von gewichtssensitiven Strukturen nicht immer möglich. Hierfür bietet sich eine aktive Kontrolle mit strukturintegrierten piezoelektrischen Aktuatoren und Sensoren an, die sich im Wesentlichen in zwei unterschiedliche aktive Grundkonzepte einteilen lässt: Zum einen die Verringerung des Lärms am Ort der Entstehung und zum anderen die am Ort der Einwirkung.