Vorarbeit und Motivation
- In der ersten dreijährigen Förderperiode wurden mathematische Modelle zur Bestimmung der Dämpfung durch Schallabstrahlung entwickelt und das zugrundeliegende physikalische Phänomen umfassend untersucht.
- Aufbauend auf dieses Vorwissen wird in der zweiten Förderphase das Potenzial zur gezielten Einbringung von Dämpfung durch Schallabstrahlung zur Schwingungsberuhigung untersucht.
- Dabei wird insbesondere Wert daraufgelegt, eine gesteigerte Dämpfung durch Schallabstrahlung mit einem hohen Schalldämmmaß der Struktur in Einklang zu bringen.
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Dämpfung durch Schallabstrahlung kann sowohl über eine harmonische Analyse (hier: Punktanregung) als auch über eine Modalanalyse der Struktur unter akustischer Last bestimmt werden. An den Resonanzfrequenzen stimmen diese beiden Ergebnisse überein.
Foto: Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme, Technische Universität München
Wissenschaftliche Ziele
- Basierend auf den Erkenntnissen der ersten Phase wird das Potential zum gezielten Einsatz von Dämpfung durch Schallabstrahlung bei Sandwichstrukturen untersucht.
- Das vibroakustische Verhalten soll mittels periodisch angeordneter Resonatoren eingestellt werden.
- Letztlich wird das Ziel verfolgt, Strukturen zu entwickeln, die lokal Schallabstrahlung zulassen, wo es tolerierbar ist, und gleichzeitig ein hohes Schalldämmmaß zu erzielen, wo es notwendig ist.
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Normalisierte modale Auslenkung einer eingespannten Platte mit periodisch angeordneten Resonatoren (vgl. Bild 3). Die Fundamentalmode auf der linken und eine zusätzliche Mode mit Monopol-Charakteristik auf der rechten Seite.
Foto: Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme, Technische Universität München
![Finite Elemente Netz einer Einheitszelle mit schematisch dargestelltem Resonator. Für die Erzeugung von Dispersionskurven ist es aufgrund der Symmetrie ausreichend, Wellenvektoren entlang der Kontur (0-A-B-0) zu berücksichtigen.](https://www.itm.uni-stuttgart.de/spp_1897/images/Projekte2/Marburg/Bild5.png?__scale=w:1170,h:657,c:transparent)
Finite Elemente Netz einer Einheitszelle mit schematisch dargestelltem Resonator. Für die Erzeugung von Dispersionskurven ist es aufgrund der Symmetrie ausreichend, Wellenvektoren entlang der Kontur (0-A-B-0) zu berücksichtigen.
Foto: Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme, Technische Universität München
Arbeitsprogramm
- Entwicklung numerischer Verfahren zur gekoppelten Struktur-Akustik-Simulation lokal resonanter Strukturen.
- Struktur-akustische Optimierung im Hinblick auf eine gesteigerte Dämpfung durch Schallabstrahlung.
- Experimentelle Untersuchung von Sandwichpanelen mit lokal resonanten Strukturen.
- Entwicklung von Sandwichstrukturen, die eine erhöhte Dämpfung durch Schallabstrahlung mit einem guten Schalldämmmaß vereinen.
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Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Steffen Marburg
Technische Universität München
Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme
Boltzmannstraße 15
85748 Garching bei München
Tel.: +49 89 289 – 55121
Email: steffen.marburg@tum.de
Suhaib Koji Baydoun, M.Sc.
Technische Universität München
Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme Boltzmannstraße 15
85748 Garching bei München
Tel.: +49 89 289 – 55131
Email: suhaib.baydoun@tum.de