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Vibroakustische Modellversuche (vor Ort)

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* Presenting author
Day / Time: 24.03.2022, 11:45-12:30
Room: 47-01
Typ: Keynote
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Abstract:

Jede physikalische Gleichung muss dimensionshomogen sein. Diese Aussage erscheint so selbstverständlich, dass sie kaum einer tiefergehenden Diskussion bedarf. Tatsächlich markiert sie den Ausgangspunkt der Ähnlichkeits- und Modelltheorie. In den klassischen Anwendungsgebieten Strömungsmechanik und Thermodynamik wurden Verfahren zur Durchführung von ähnlichkeitsmechanischen Modellversuchen verstärkt im 19. und 20. Jahrhundert entwickelt, u.a. durch Hermann von Helmholtz. 1970 benennt erstmals Lothar Cremer die dimensionslose Wellenlänge „Helmholtz-Zahl“. Im Themenfeld der Vibroakustik, d.h. der Entstehung, Ausbreitung und Abstrahlung von Körperschall, konnten sich Modellversuche bislang nicht durchsetzen. Zudem haben numerische Verfahren ähnlichkeitsmechanische Modellversuche im Ingenieurwesen ein Stück weit verdrängt. Andererseits sind Modellversuche hervorragend geeignet, um vibroakustische Eigenschaften maschinenbaulicher Systeme in frühen Entwurfsphasen abzusichern. Sie können somit schnelleren, parallelisierten Produktentwicklungsprozessen Rechnung tragen. Zunächst beschreibt der Beitrag ein Verfahren, das die klassischen Ähnlichkeitsansätze mit computergestützten Verfahren kombiniert. Dies vereinfacht die Durchführung von Modellversuchen an körperschallerregten Strukturen, da ausschließlich Ein- und Ausgangsgrößen wie beispielsweise Geometriedaten bzw. modale Größen oder Übertragungsfunktionen benötigt werden. Sodann zeigen Beispiele aus dem Maschinenbau wie etwa körperschallerregte Platten oder Getriebe, welche Herausforderungen bei vibroakustischen Modellversuchen auftreten und wie sie beherrscht werden können. Schließlich sollen die Prinzipien der Modellähnlichkeit als Ausblick auf zukünftige Arbeiten im Hinblick auf Selbstähnlichkeit diskutiert und mögliche Anwendungsszenarien in der Vibroakustik aufgezeigt werden.

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