Sound radiation of complex mode shapes
Final Report Abstract
Ziel der durchgeführten Arbeiten war es, den Einfluss des Komplexitätsgrades komplexer Eigenschwingungsformen, die aus inhomogener Dämpfungsverteilung resultieren, auf das Schallabstrahlverhalten einfacher Strukturen zu untersuchen. Insbesondere wurde der Zusammenhang zwischen der Eigenformkomplexität und dem Abstrahlgrad auf Basis unterschiedlicher Konfigurationen inhomogen verteilter Dämpfung systematisch untersucht. Die Symmetrieeigenschaften der Dämpfungsverteilung erwiesen sich als einflussreicher Faktor, da vor allem bei unsymmetrischen oder punktsymmetrischen Dämpfungsverteilungen der Abstrahlgrad bei niedrigen Frequenzen unterhalb der Koinzidenzfrequenz signifikant erhöht wird. Der Einfluss der inhomogenen Dämpfung auf das Abstrahlverhalten konnte zudem durch eine Betrachtung der abgestrahlten Fernfeldintensität bestätigt werden. Insbesondere für Schwingformen der Konfiguration gerade-gerade erschwert die Präsenz laufender Wellen die Bildung akustischer Kurzschlüsse und erhöht somit die abgestrahlte Schallintensität. Weiterhin bestätigte die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Eigenvektorkomplexität und Kreuzkopplungseffizienzen der einzelnen Eigenformen außerhalb der Resonanzen den Einfluss der Symmetrieeigenschaften der Dämpfungsverteilung auf den Abstrahlgrad. Dennoch scheint der Einfluss der Eigenvektorkomplexität auf die Schallabstrahlung dem primären Effekt der reinen Strukturdämpfung untergeordnet zu sein. Insgesamt führt das Vorhandensein komplexer Eigenformen zu einer Erhöhung der Schallabstrahlung. Die gewonnenen Erkenntnisse, insbesondere hinsichtlich der Symmetrieeigenschaften der Dämpfungsverteilung, können für eine Optimierung der Dämpfungswirkung im Rahmen eines Strukturauslegungsprozesses eingesetzt werden.
Publications
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Experimental study of inhomogeneously damped plates with complex structural modes, ICSV21, Beijing, China, 2014
Unruh, O and Geweth, C
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"Numerical and Experimental Study of Sound Power Reduction Performance of Acoustic Black Holes in Rectangular Plates." SAE International Journal of Passenger Cars-Mechanical Systems 8.3 (2015): 956-963
Unruh, O, Blech C, Monner HP
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Parametric Study of Sound Radiation Properties of Complex Vibration Patterns in Rectangular Plates using an Analytical Model, Acta Acustica united with Acustica, Volume 101, 2015
Unruh, O
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Schallabstrahlcharakteristik von Platten mit inhomogener Dämpfung und komplexen Schwingungseigenformen, Technische Universität Braunschweig, 2015
Unruh, O
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Sound Radiation Properties of Complex Modes in Rectangular Plates: A Numerical Study, Acta Acustica united with Acustica, Volume 101, 2015
Unruh, O and Sinapius, M and Monner, HP
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Aktive Reduktion der Schalleinstrahlung in Kavitäten, Technische Universität Braunschweig, 2016
Hesse, A.
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Influence of inhomogeneous damping distribution on sound radiation properties of complex vibration modes in rectangular plates, Journal of Sound and Vibration, 2016
Unruh, O
