Eine Vielzahl an Lärmproblemen wird durch schwingende Strukturen hervorgerufen. Zum Beispiel wird durch den fluktuierenden Schallwechseldruck, aufgrund der Rotation der Propeller eines Luftfahrzeuges, der Rumpf zum Schwingen angeregt. Dieser strahlt Schall in die Kavität des Flugzeuges ab und erzeugt so hohe tonale Lärmpegel in Abhängigkeit der Drehzahl des Propellers. Aufgrund von Komfortansprüchen und bestehenden Lärmsowie Arbeitsschutzbestimmungen sind Maßnahmen zur Minimierung der auftretenden Lärmbelastungen ein wichtiger Bestandteil eines technischen Systems. Für die Reduktion des abgestrahlten Schalls schwingender Strukturen werden beispielsweise aktive Systeme verwendet. Zwei Möglichkeiten sind unter anderem Active Structural Acoustic Control (ASAC) und Active Noise Control (ANC). Beide unterscheiden sich jeweils in der Aktorik und somit auch in deren physikalischem Wirkprinzip. Es wird anhand eines vibro-akustischen eindimensionalen Modells gezeigt, dass unter Berücksichtigung der lokalen Anordnung der Aktoren zur Schall abstrahlenden Struktur beide aktive Systeme die gleichen Lärmreduktionen im Einflussgebiet außerhalb der Primär- und Sekundärquelle erzielen. Des Weiteren wird gezeigt, dass die Rückwirkung auf die Struktur durch den Lautsprecher bei ANC, im Vergleich zur eingeleiteten Gegenkraft bei ASAC, vernachlässigbar ist. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit das aktive System, bestehend aus Lautsprechern und Mikrofonen, näher betrachtet. Die Schallabstrahlung bei der eindimensionalen Betrachtung ist nicht auf die einer schwingenden Struktur im Propellerflugzeug übertragbar, da diese aufgrund der Unterteilung in Nah- und Fernfeld mit ihren jeweiligen akustischen Eigenschaften (Akustischer Kurzschluss für Frequenzen kleiner als die Grenzfrequenz, stehendes Wellenfeld hoher Modendichte und -Überlappung) wesentlich komplexer ist. Demzufolge ist der wesentliche Bestandteil dieser Arbeit die Untersuchung der Anordnung der Komponenten (Aktoren und Sensoren) in Abhängigkeit der Nahfeldeinflüsse. Dafür wird zunächst eine numerische Studie mit einem zweidimensionalen akustischen Modell durchgeführt und anschließend ein vibro-akustischer Prüfstand, bestehend aus einem originalen Rumpfsegment eines Airbus A380 gekoppelt mit einem Raum (ca. 400m3), betrachtet. Es wird gezeigt, dass die Lautsprecher im Bereich der Haupttransmission symmetrisch und mit einem Abstand zwischen den Lautsprechern von kleiner als die halbe akustische Wellenlänge angeordnet werden sollten. Des Weiteren müssen die Aktoren mit einem Abstand von kleiner als ein Sechstel der akustischen Wellenlänge zur schwingenden Struktur orientiert werden. Hiermit werden Reduktionen von bis zu 20 dB bei optimaler Beobachtbarkeit erzielt. Weiterhin wird gezeigt, dass der Regelungserfolg von der Positionierung der Aktoren abhängt. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Aktoren im Wellenberg platziert werden.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Aktive Reduktion der Schallabstrahlung von schwingenden Strukturen am Beispiel eines A380 Paneels


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    83 Seiten, Bilder, Tabellen, 85 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Aktive Reduktion der Schallabstrahlung von schwingenden Strukturen am Beispiel eines A380 Paneels

    Greßkowski, Julian / Helmut-Schmidt-Universität | TIBKAT | 2013


    Aktive Reduktion der Schallabstrahlung von schwingenden Strukturen am Beispiel eines A380 Paneels

    Greßkowski, Julian / Helmut-Schmidt-Universität | TIBKAT | 2013


    System zur aktiven Reduktion der Schallabstrahlung von Lärmquellen

    Böhme, Sten / Helmut-Schmidt-Universität | TIBKAT | 2010


    System zur aktiven Reduktion der Schallabstrahlung von Lärmquellen

    Böhme, Sten / Helmut-Schmidt-Universität | TIBKAT | 2010


    Passive Reduktion der Schallabstrahlung von Oberflächen durch Anwendung von Metamaterialstrukturen

    Schrader, Peter / Duvigneau, Fabian / Trübe, Martin et al. | TIBKAT | 2017