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Untersuchung des Schwingungsverhaltens einer Violinendecke und eines Violinenbodens (online)

* Presenting author
Day / Time: 23.03.2022, 18:00-18:20
Room: 57-05
Typ: Regulärer Vortrag
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Abstract:

Die Violine ist aus akustischer und strukturdynamischer Sicht eine sehr facettenreiche Struktur, da viele verschiedene physikalische Effekte in einem System vereint werden. Bei diesen Effekten handelt es sich um die durch die Unsicherheiten in Naturmaterialien bedingten Nichtlinearitäten, geometrische Nichtlinearitäten, viele Fügestellen sowie Klangabstrahlung. Aus diesem Grund wird dieses Instrument als Grundlage für die vorliegende Arbeit verwendet. Die strukturdynamische sowie akustische Untersuchung der Violine beginnt mit der Finite-Elemente-Modellierung einer Violinensaite, welche die charakteristische Helmholtz-Bewegung einer realen Saite abbildet. Anschließend folgt die Modalanalyse des Rohmaterials zur inversen Parameteridentifikation, aus dem im späteren Schritt die Violinenplatten gefertigt werden. Die identifizierten Parameter liefern die Materialparameter für die Geigenplatten in den dazugehörigen Finite-Elemente-Modellen, welche auf 3D-Scans der echten Violinenteile basieren. Die modalen Parameter von Violinendecke und -boden werden in einer experimentellen Modalanalyse bestimmt und mit den numerisch ermittelten Eigenfrequenzen und Eigenformen verglichen. In späteren Schritten sollen diese Untersuchungen an den gekoppelten Komponenten schrittweise durchgeführt werden und schließlich die Geige als Ganzes strukturdynamisch analysiert werden. Die Saitenschwingung kann im Rahmen der Finite-Elemente-Modellierung ebenfalls an die fertige Violine gekoppelt werden, worauf basierend akustische Untersuchungen durchgeführt werden können.

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