Schall- und Erschütterungsausbreitung infolge ufernahen Schiffsverkehrs
Acoustics
Final Report Abstract
Eine Definition der Modellschnittstellen wurde vorgenommen und eine Strategie zur Kopplung der einzelnen Teilgebiete erarbeitet. Zur Berechnung des Schallfeldes in der Luft wurde von der Verwendung eines Strahlverfolgungsverfahrens Abstand genommen. Stattdessen soll die Berechnung mithilfe der Fast-Multipol-BEM durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wurde ein Fast-Multipol-BEM-Modell entwickelt und in ein Rechenprogramm umgesetzt. Erste Tests an einfachen Geometrien wurden durchgeführt. Zur Definition der Oberflächengeschwindigkeiten auf der Schiffsaußenhaut laufen aktuelle Untersuchungen an der TUHH. Zur Verifikation der Berechnungsergebnisse unter Verwendung realitätsnaher Schiffsgeometrien stehen erste Messdaten für die Schallpegel in Luft und Wasser zur Verfügung. Umfangreichere Messungen sind vorgesehen. Eine zur Überprüfung der geplanten 2.5D-Modellierung notwendige 3D–Formulierung wurde entwickelt, implementiert und verifiziert. Um Ergebnisse von Vorarbeiten nutzen zu können und wegen der Vergleichbarkeit mit Daten aus der Literatur, wurde von den ursprünglichen Planungen abgewichen. So wurde statt der Entwicklung von Greenschen Funktionen im Frequenzbereich für geschichtete poröse Medien unter Ansatz der „Methode der dünnen Schichten“ eine Finite-Elemente-Formulierung des Übertragungsweges Boden im Zeitbereich entwickelt. In der zweiten Phase soll ein Halbraum an das Ufergebiet angekoppelt werden, um unerwünschte Reflexionen am Rand zu vermeiden. Außerdem soll die momentane 3D-Formulierung auf den Frequenzbereich erweitert und dann auf 2.5D umgestellt werden. Zunächst war die Implementierung einer Formulierung der Abstrahlungsbedingung für poröse Medien auf Basis der „Perfectly Matched Layer“ Methode vorgesehen. Stattdessen soll nun eine Kopplung des Bodenelementes mit Boundary-Elementen durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise wird als günstiger erachtet, weil Vorarbeiten zu Fundamentallösungen für poroelastische Medien in der Literatur vorhanden sind. Eine Verifikation der bisher entwickelten Methoden hat stattgefunden. Ein Kopplungsschema für die Teilgebiete wurde formuliert und wird im weiteren Verlauf des Projektes umgesetzt. Die bisherigen Zwischenergebnisse lassen eine weitere erfolgreiche Projektbearbeitung erwarten.
