In diesem Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik wird das Verfahren der experimentellen Modalanalyse vorgestellt. Mit diesem Verfahren können die von der Ausbreitung von Luft- und Körperschall bestimmten dynamischen Eigenschaften von Systemen untersucht werden. Beispiele für solche Systeme sind Strukturen im Maschinen- und Fahrzeugbau oder auch kleinere Innenräume, deren akustischen Verhalten von Interesse ist. In einer Einführung wird zunächst auf den Zusammenhang des physikalischen Modells und des systemtheoretischen Modells eingegangen sowie der Nutzen des modalen Modells für die Beschreibung der Systemeigenschaften erläutert. Danach wird die dem modalen Modell zugrunde liegende Theorie sowie der Zusammenhang der modalen Parameter mit den im Systemmodell verwendeten Frequenzgängen dargestellt. Verschiedene Verfahren der experimentellen Modalanalyse werden diskutiert, darunter sowohl solche zur getrennten Bestimmung einzelner modaler Parameter als auch solche, bei denen eine Vielzahl modaler Parameter gleichzeitig aus den gemessenen Frequenzgängen ermittelt wird. Zusätzlich wird auf das praktische Vorgehen bei der Gewinnung der dazu notwendigen Messdaten und die Möglichkeiten zur Überprüfung der Ergebnisse eingegangen. Zur Demonstration der verschiedenen Möglichkeiten und Verfahren wird ein einfaches praktisches Beispiel ausführlich behandelt. Das umfasst die Vorgehensweise bei der Messung ebenso wie die Anwendung unterschiedlich aufwändiger Verfahren zur Extraktion der modalen Parameter. Dazu werden zahlreiche Ergebnisse gezeigt, so dass Möglichkeiten und Grenzen der experimentellen Modalanalyse deutlich werden.
Aktualisiert: 2023-04-01
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In diesem Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik wird das Verfahren der experimentellen Modalanalyse vorgestellt. Mit diesem Verfahren können die von der Ausbreitung von Luft- und Körperschall bestimmten dynamischen Eigenschaften von Systemen untersucht werden. Beispiele für solche Systeme sind Strukturen im Maschinen- und Fahrzeugbau oder auch kleinere Innenräume, deren akustischen Verhalten von Interesse ist. In einer Einführung wird zunächst auf den Zusammenhang des physikalischen Modells und des systemtheoretischen Modells eingegangen sowie der Nutzen des modalen Modells für die Beschreibung der Systemeigenschaften erläutert. Danach wird die dem modalen Modell zugrunde liegende Theorie sowie der Zusammenhang der modalen Parameter mit den im Systemmodell verwendeten Frequenzgängen dargestellt. Verschiedene Verfahren der experimentellen Modalanalyse werden diskutiert, darunter sowohl solche zur getrennten Bestimmung einzelner modaler Parameter als auch solche, bei denen eine Vielzahl modaler Parameter gleichzeitig aus den gemessenen Frequenzgängen ermittelt wird. Zusätzlich wird auf das praktische Vorgehen bei der Gewinnung der dazu notwendigen Messdaten und die Möglichkeiten zur Überprüfung der Ergebnisse eingegangen. Zur Demonstration der verschiedenen Möglichkeiten und Verfahren wird ein einfaches praktisches Beispiel ausführlich behandelt. Das umfasst die Vorgehensweise bei der Messung ebenso wie die Anwendung unterschiedlich aufwändiger Verfahren zur Extraktion der modalen Parameter. Dazu werden zahlreiche Ergebnisse gezeigt, so dass Möglichkeiten und Grenzen der experimentellen Modalanalyse deutlich werden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-03-14
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In dieser Arbeit geht es um die simulative Untersuchung von Schall abstrahlenden, schwingenden Strukturen. Es werden Methoden zur numerischen Simulation elastischer, schwingender Körper und der anschließenden Synthetisierung des daraus resultierenden, abgestrahlten Schalls vorgestellt. Im Speziellen werden diese Methoden am Beispiel der Klangplatte eines Vibraphons diskutiert, mit dem Ziel deren Klang im Hinblick auf die Wahrnehmung unter Berücksichtigung psychoakustischer Effekte zu optimieren. Da das menschliche Gehör ausgesprochen sensibel auf musikalische Klangereignisse reagiert und in der Lage ist, bereits kleinste Frequenz- oder Lautstärkenunterschiede wahrzunehmen, werden die numerischen Methoden anhand verschiedener Messungen in einer Laborumgebung verifiziert. Die dafür verwendeten Methoden in Form der Schallmessung durch Mikrofone aber auch der Messung von Oberflächenschwingungen durch Laser-Doppler-Vibrometrie werden in dieser Arbeit ausführlich dargestellt und die Ergebnisse diskutiert.
Am Beispiel der Klangplatte des Vibraphons wird abschließend eine Strukturoptimierung der Geometrie durchgeführt, sodass die Frequenzen des wahrnehmbaren Schallsignals in einem für den Menschen harmonischen Verhältnis stehen. Anschließend wird die klangoptimierte Vibraphon-Platte real gefertigt, um die Ergebnisse der Optimierung anhand des Prototypens zu verifizieren.
Aktualisiert: 2020-12-08
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In diesem Buch wird ein FE-Modell zur Vorhersage der Geräuscheigenschaften einer Axialkolbeneinheit entwickelt. Die Modellbildung geht vertieft auf die verschraubten Fügestellen und Randbedingungen ein, die das Schwingungsverhalten maßgeblich beeinflussen. Das Modell wird in mehreren Schritten zusammengefügt und mit Messergebnissen validiert.
Für die zielgerichtete Verbesserung der Geräuscheigenschaften wird mit Hilfe einer Topologieoptimierung die Oberflächenschnelle minimiert.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Aktualisiert: 2023-04-04
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