Bewertung des Schalldämmmaßes verschiedener Leichtbaupaneele in Sandwichbauweise

Abstract

Deutsch: Für die Entwicklung moderner Personenzüge ist es notwendig, die Bauteile leichter und stabiler zu gestalten als bei derzeitig eingesetzten Schienenfahrzeugen. Daher wurde aus den Bereichen Automobil- und vor allem der Luftfahrttechnik die Idee der Konstruktion mit fortschrittlichen Faserverbunden übernommen. Diese besitzen, entgegen Ihrer Vorteile hinsichtlich einer geringeren Masse und erhöhter Steifigkeiten, gegenüber konventionellen Konstruktionswerkstoffen wie Stahl- oder Aluminiumverbindungen jedoch Nachteile in den Bereichen der Bauteilakustik und Schalldämmung (z.B. niedrigere Koinzidenzfrequenz). Da jedoch besonders im Einsatzfeld des Personentransports eine Komfortmaximierung stattfinden soll, nimmt die Simulation der Schalldämmung bereits vor der Bauteilfertigung eine wichtige Rolle im Entwicklungsprozess ein. Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) die Anregung verschiedener Leichtbaureihen durch ein Diffusschallfeld und die abgestrahlte Schallleistung als Folge dieser Anregung simuliert und berechnet. Dabei unterscheiden sich die Baureihen in der Anzahl an Versteifungsspanten, der Kerndicke, dem Schaumstoffmaterial und dem Laminatmaterial. Als Ergebnis konnte für jeden der Unterpunkte eine Aussage bezüglich eines Optimums im Schalldämmverhalten getroffen werden. English: For Evolving the future passenger trains it is necessary to make parts lighter and more rigid than former rail vehicles. For this reason, the idea of construction with fiber composites was adapted from the automotive and aeronautical engineering. This material brings the advantage of low masses and increased stiffness properties. Besides, there are disadvantages in acoustics and sound absorption in contrary to conventional materials like steel or aluminum compounds (e.g. low coincidence frequency). Because of the use in passenger transport a comfort maximization is strived and the simulation of transmission loss becomes a vital part in the development process. In this paper the radiated sound power of different series, caused by a diffuse sound field, are simulated and calculated by using the Finite Element Method (FEM). The series differ in the number of stringers, core thickness, foam material and laminate material. As a result the optimum value for each of these points can be identified to reach a maximum in transmission loss.