DAGA 2010 - Deutsche Gesellschaft für Akustik eV

274 DAGA 2010 Programm
Do. 16:30 Grashof C 20 Numerische Akustik
Numerische Untersuchungen zur aktiven Lärmkompensation in
kleinen Räumen
F. Teuma Tsafack, T. Kletschkowski und D. Sachau
Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
In Ruhebereichen von Flugzeugen, Schienenfahrzeugen oder Reisebussen
müssen unzulässig hohe Schallpegel vermieden werden. Insbesondere
im Bereich tiefer Frequenzen, kann die aktive Schallreduktion
passive Schallschutzmaßnahmen signifikant unterstützen. Ein besonderes
Problem stellen breitbandige Störungen dar, die nicht eindeutig
referenziert werden können, und so den Einsatz einer adaptiven
Vorwärtsführung (Feedfoward Control) ausschließen. Die Anwendung
eines Feedback-Reglers erfordert jedoch eine ko-lokale Platzierung
von Aktuatoren und Sensoren, wodurch, im Allgemeinen, der Regelungserfolg
mit zunehmender Entfernung zur Sensorposition deutlich
abfällt. Die Schlafzelle der Kabinenbesatzung in einem Langstreckenflugzeug
mit Jet-Antrieb stellt ein typisches Anwendungsbeispiel dar. Um
zu untersuchen, wie in diesem Fall mit Hilfe einer ko-lokalen Feedback-
Regelung eine ausgedehnte Ruhezone im Kopfbereich einer ruhenden
Person erzeugt werden kann, wurden verschiedene Regelungskonzepte
mit Hilfe eines vibro-akustischen Finite-Element-Models der Schlafzelle
untersucht. Neben der klassischen Schalldruckregelung wurde auch
die gleichzeitige Regelung von Schalldruck und Schallschnelle untersucht.
Die Analysen zeigen, dass mit Hilfe einer kombinierten Druck-
Schnelle-Regelung deutlich höhere Regelungserfolge am Kopf erzielt
werden könnten.
Do. 16:55 Grashof C 20 Numerische Akustik
Ein iteratives gitterfreies Verfahren zur Lösung der Helmholtz Gleichung
C. Wenterodt und O. von Estorff
TU Hamburg-Harburg, Inst. f. Modellierung und Berechnung
Für akustische Berechnungen im mittleren Frequenzbereich wird oft die
Finite-Elemente-Methode (FEM) eingesetzt. Die Genauigkeit der Ergebnisse
leidet jedoch bei hohen Wellenzahlen unter dem so genannten
Dispersionseffekt. Werden statt der FEM gitterfreie Verfahren, wie z.B.
die Element Free Galerkin Method (EFG) oder die Radial Point Interpolation
Method (RPIM) verwendet, so kann der Dispersionseffekt bei
gleicher Feinheit der Diskretisierung deutlich verringert werden.
Ein weiterer Vorteil der gitterfreien Methoden besteht darin, dass die Ansatzfunktionen
an die zu lösende Differentialgleichung angepasst werden
können. Daraus lässt sich ein iteratives Verfahren ableiten bei dem
zunächst mit einer herkömmlichen gitterfreien Methode eine erste Näherung
bestimmt wird. Dann werden mit Hilfe dieser Näherung neue Ansatzfunktionen
konstruiert, die den Wellencharakter der Lösung besser