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Untersuchungen zur Dämpfung durch Schallabstrahlung durch gekoppelte Akustik-Struktur-Simulationen.

* Presenting author
Day / Time: 21.03.2018, 10:40-11:00
Room: MW 0250
Typ: Regulärer Vortrag
Abstract: Dämpfung durch Schallabstrahlung beschreibt die Dissipation kinetischer Energie vibrierender Strukturen ins akustische Fernfeld. Vor allem bei Leichtbauanwendungen trägt die Schallabstrahlung wesentlich zur Gesamtdämpfung der Struktur bei. Der mathematische Zugang zu Dämpfung durch Schallabstrahlung umfasst gekoppelte, akustische und strukturdynamische Gleichungen und erlaubt im Allgemeinen keine analytische Lösung. Experimentelle Bestimmungen durch Referenzmessungen in Vakuumkammern sind aufgrund des damit verbundenen Aufwands und der Frequenzabhängigkeit der Schallabstrahlung oftmals nicht vertretbar. In diesem Beitrag wird die Dämpfung durch Schallabstrahlung numerisch unter Verwendung einer gekoppelten Formulierung untersucht. Dabei werden die Gleichungen der linearen, zeit-harmonischen Akustik und Elastodynamik mittels der Randelementemethode (BEM) und der Finite Elemente Methode (FEM) diskretisiert und monolithisch gelöst. Das Ausmaß der Dämpfung wird durch das Verhältnis von abgestrahlter Schallenergie zur Gesamtenergie quantifiziert und mittels des Verlustfaktors ausgedrückt. Die vorgestellten Untersuchungen umfassen geometrische Konfigurationen wie Platten und Schalenstrukturen und typische Leichtbaumaterialien. Die Analysen werden im Wesentlichen im unterkritischen Frequenzbereich durchgeführt. Die vorgestellten Ergebnisse ebnen den Weg zu einem besseren Verständnis von Dämpfung durch Schallabstrahlung und der Abschätzung ihrer Relevanz für die zukünftige Forschung und Entwicklung.