Schallabstrahlung bei nichtlinearem und lokal variierendem Dämpfungsverhalten von Mehrlagenverbunden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Lothar Kroll; Professor Dr.-Ing. Steffen Marburg
• Fachliche Zuordnung: Akustik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237120870

Das vorliegende Forschungsprojekt zielt auf die Simulation der Schallabstrahlung dünnwandiger Strukturbauteile, hervorgerufen durch deren vibro-akustisches Verhalten. Mit der Maßgabe sowohl hoher Dämpfungseigenschaften als auch hoher Leichtbaugüte eignen sich insbesondere mehrlagige Faser-Kunststoff-Verbunde (mFKV) und mehrlagige Hybridverbunde (mHV) für die optimale Gestal-tung solcher Strukturen, wobei die Eigenschaften der Verbunde durch Grenzflächen und lokale Inho-mogenitäten besonders unsicherheitsbehaftet sind und teils starke Nichtlinearitäten aufweisen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht einerseits die Abbildung des nichtlinearen Dämpfungsverhaltens in Abhängigkeit der Auslenkung in der Methode der finiten Elemente (FE). Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Berücksichtigung unsicherer und lokal variierender Materialparameter infolge von Inhomogenitäten durch ein stochastisches Modell unter Verwendung verallgemeinerter polynomialer Chaosentwicklungen (gPC-Entwicklungen). Umfangreiche experimentelle Untersuchungen bilden dabei die Datenbasis zur Identifikation der Parameterverteilungen und dienen der Verifikation der entwickelten Berechnungsmodelle. In der Folge werden die ermittelten Parameterverteilungen in Kombination mit den entwickelten nichtlinearen FE-Modellen zur Bestimmung der abgestrahlten Schallleistung dünnwandiger Bauteile angewendet und anhand von Messungen verifiziert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen