Ausgangssituation

Die Reduzierung der Lärmemission von technischen Produkten gewinnt in der heutigen Gesellschaft zunehmend an Bedeutung. Daher erfolgt die Optimierung des akustischen Verhaltens zunehmend durch Anwendung von numerischen Berechnungsverfahren. Zu den klassischen Methoden zählen die BEM (Boundary-Elemente-Methode), die FEM (Finite-Elemente-Methode) und die SEA (Statistical-Energy-Analysis). Komplexität und Randbedingungen eines Berechnungsmodells sowie der zu berechnende Frequenzbereich bestimmen das einzusetzende Berechnungsverfahren. Eine genaue Abgrenzung des Einsatzbereiches des jeweiligen Berechnungsverfahrens ist heute immer noch schwierig. Ausgangspunkt des Vorhabens ist das Verfahren der SEA, deren Voraussetungen jedoch sind erst bei hohen Berechnungsfrequenzen erfüllt. Während die Elementverfahren wie die FEM und die BEM auf den unteren Frequenzbereich beschränkt sind. Die so entstehende ``Frequenzlücke'' gilt es durch eine gezielte Weiterentwicklung der SEA zu schließen.

Vorgehensweise

In der SEA wird das akustische Verhalten einer Struktur durch die gemittelten Energien der jeweiligen Teilsysteme modelliert. Durch feinere Unterteilung kann eine Verteilung der Energie innerhalb einzelner Teilsysteme beschrieben werden. Im Rahmen des Projektes wird, ausgehend von der SEA, ein Berechnungsansatz verfolgt, der unter Einbeziehung von Phaseninformationen den Energietransport beschreibt und damit eine Verwendung der SEA auch für tiefere Frequenzen ermöglicht. Die neue Methode wird anhand von Berechnungbeispielen verifiziert und durch Vergleiche mit Messungen validiert werden.

Ausblick

Das Ziel des Projektes ist es, das Einsatzgebiet der SEA für bestimmte Teilsysteme zu erweitern und damit die ``Frequenzlücke'' zwischen der SEA und der FEM bzw. BEM zu schließen.