Auslegung und Bewertung aktiv gesteuerter Leichtbaustrukturen unter Diffusfeldanregung

Abstract

Auf Grund steigender Komfortansprüche in der zivilen Luftfahrt wird aktuell erprobt, mit Hilfe der aktiven Struktur-Akustik-Regelung (ASAC) die Schalltransmission durch luftfahrtrelevante Leicht-baustrukturen zu minimieren. Bei der experimentellen Validierung dieser Regelungen bzw. Steue-rungen wird als Anregung häufig ein in einem Hallraum erzeugtes diffuses Schallfeld genutzt. Da die Charakteristika der Anregung Einfluss auf die Güte der Steuerung haben, wurde untersucht, inwiefern sich die räumlichen und temporalen Charakteristika der experimentell erzeugten Diffus-felder auf diese Güte der Steuerung auswirken. Dazu wurden zunächst die Korrelation, Kohärenz und virtuellen Quellen realer, idealer und simulierter Diffusfelder sowie anschließend deren Ein-fluss auf die berechneten Störgrößenminderungen der Steuerungen verschiedener Systeme un-tersucht und beurteilt. Dafür wurde auf ein generisches Doppelschalenmodell und experimentell ermittelte Daten zurückgegriffen. Dabei ergab die Untersuchung, dass die Anzahl der genutzten akustischen Quellen zur Erzeugung des realen Diffusfeldes für eine Steuerung mit einer hohen Anzahl an Filtergewichten die Störgrößenminderung deutlich beeinflusst. Liegt die Filterlänge im Bereich der Nachhallzeit, steigt die Störgrößenminderung signifikant, sobald die Anzahl der Refe-renzsensoren der Anzahl akustischer Quellen entspricht. Bei einer kurzen Filterlänge zeigte sich, dass die Anzahl der genutzten Quellen nahezu irrelevant ist und sich die Anzahl der Referenz-sensoren an der Anzahl virtueller Quellen eines idealen Diffusfeldes orientiert. Somit ist also vor allem bei der Auslegung von Steuerungen mit einer großen Filterlänge darauf zu achten, dass die Anzahl der das Diffusfeld erzeugenden Quellen übereinstimmt mit der Anzahl der virtuellen Quel-len des idealen Diffusfeldes.