Aero- und vibroakustische Wirkung räumlich verteilter Resonanzsysteme in mehrschaligen Plattenstrukturen

Stipendiatin/Stipendiat: Steffen Hettler

Die Promotion zielt auf die Schaffung von Voraussetzungen für die Entwicklung und praktische Etablierung von mehrschaligen inhomogenen Bauteilen mit hoher Schalldämmwirkung. Die Inhomogenität der Bauteile wird hierbei durch inhärente Resonanzsysteme provoziert. Der zunehmende Einsatz von Leichtbaukonstruktionen aus ökonomischen und ökologischen Gründen erschwert einen hochwertigen Schallschutz insbesondere bei tiefen Frequenzen. Die Untersuchung zielt auf eine effiziente Anwendung lokal wirksamer Resonanzsysteme zur Verbesserung der Schalldämmung. Unter der Nutzung der Vorteile von beschichteten mehrlagigen Plattenstrukturen enthalten die Leichtbauteile räumlich verteilte Schwingungstilger ("Vibration Neutralizer"). Im Zusammenhang mit dem modalen Verhalten der Grundstruktur ist ein Schwerpunkt der Positionierung und Anzahl der eingesetzten Schwingungstilger gewidmet.Der Einsatz der inhärenten Resonatoren ermöglicht ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich der akustischen Eigenschaften solcher Plattenstrukturen. Der Bedarf an solch intelligenten Materialien anstelle von massigen Schallschutzbauteilen ist unverändert hoch, so dass wissenschaftlich fundierte Lösungsansätze ein attraktives Umsetzungspotential erwarten lassen. Im wesentlichen werden die Untersuchungen das vibro- und aeroakustische Verhalten der Plattenstrukturen analysieren. Zu diesem Zweck ist eine intensive Modellierung der inhomogenen Plattenstrukturen unter anderem mit Finite-Elemente Programmen vorgesehen (Bild). Im Rahmen der Promotion ist in methodischer und fachlicher Hinsicht eine Zusammenarbeit mit dem ?Institute of Sound and Vibration Research? der Universität Southampton geplant. Das durch die Promotion gewonnene akustische Verständnis derartiger Strukturen zielt auf die Umsetzung praxisnaher optimierter Funktionsmuster. Somit könnte eine innovative Alternative zur Minderung des Lärms in unserer täglichen Umgebung geschaffen werden, dessen Bekämpfung als eine der drängenden Herausforderungen der aktuellen Umweltpolitik gilt (Bundes-Umweltminister Jürgen Trittin, Zeitschrift für Lärmbekämpfung 49 Nr.6, 2002).

Förderzeitraum:
01.08.2003 - 31.05.2006

Institut:
Universität Stuttgart
Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Lehrstuhl für Bauphysik / Fraunhofer-Institut für

Betreuer:
Prof. Dr. Waldemar Maysenhölder

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Aero- und vibroakustische Wirkung......
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