Für die durch die Fahrbahn, den Fahrtwind und die Verbrennung im Motor hervorgerufenen Strukturschwingungen und dadurch entstehende Geräusche konnte noch keine zufriedenstellende Problemlösung gefunden werden. Neben bewährten passiven Maßnahmen zur Schwingungs- und Schallreduktion sind in den letzten Jahren aktive Strukturkonzepte in den Blickpunkt des Interesses gerückt. Aktive Strukturen sind mit Sensoren, Aktoren und einer Regelelektronik ausgestattet, mit der das Verhalten des Gesamtsystems positiv beeinflusst werden kann. Bei dynamischen Vorgängen kommen meist strukturkonform integrierte piezoelektrische Aktoren und Sensoren zum Einsatz, mit denen es möglich ist, Strukturschwingungen und damit auch der Lärmemission am Ort ihres Entstehens entgegenzuwirken. Es werden Arbeiten zur aktiven Schallreduktion am Beispiel einer Ölwanne vorgestellt. Auf die Ölwanne werden zu diesem Zweck flächenförmige piezoelektrische Aktoren appliziert, die eine aktive Schwingungs- und Schallreduktion ermöglichen. Damit soll ermöglicht werden, das Potenzial flächenförmiger Piezoaktoren hinsichtlich der Geräuschreduktion genauer zu analysieren und mithilfe von experimentellen Untersuchungen zu bewerten. Dafür wurde unter Nutzung der FEM ein strukturmechanisches Modell der Ölwanne entwickelt, in das das gekoppelte elektromechanische Modell der Piezoaktoren integriert ist. Die Beschreibung des umgebenden Fluids, in dem sich der Schall ausbreitet, erfolgt unter Nutzung der BEM (Boundary Element Method). In dieses Gesamtmodell der aktiven Struktur lassen sich unterschiedliche Regelgesetze integrieren und damit das geregelte Verhalten der Ölwanne simulieren. Der für die experimentelle Erprobung entwickelte Versuchsaufbau und die verwendete Messtechnik werden vorgestellt und die untersuchten Regelkonzepte werden erläutert. Neben einem klassischen Regelansatz werden nichtlineare adaptive Regler erprobt. Für den Entwurf der Controller werden hierfür entsprechende Neuro-Fuzzy-Netze mithilfe von experimentellen Daten offline trainiert. Die Ergebnisse der Simulation wurden mit den experimentell ermittelten Ergebnissen verglichen und bewertet.
Erprobung von numerischen und experimentellen Methoden zur aktiven Schallreduktion an eienr PKW-Ölwanne
2009
10 Seiten, 9 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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