 | Hesse C. Aktive Reduktion der Schalleinstrahling in Kavitaten: Diss. ... Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, Braunschweig - Köln: DLR, 2016. - XIII, 122 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2016-69). - Res. auch engl. - Literaturverz.: S.115-122. - ISSN 1434-8454
Шифр: (Pr 1120/2016-69) 02
|
1 Herausforderungen dünnwandiger Flächenstrukturen ........... 1
2 Zielsetzung und Hypothesen ................................. 3
3 Stand des Wissens zur aktiven Reduktion der
Schalleinstrahlung in Kavitäten ............................ 7
3.1 Begriffsdefinitionen ....................................... 7
3.1.1 Akustische potentielle Energie ...................... 7
3.1.2 Impedanzmatrix der Innenraumeinstrahlung ............ 8
3.1.3 Strukturelle Schalleinstrahlungsmoden ............... 9
3.2 Praktische Implementierungen der
Schalleinstrahlungsreduktion in Kavitäten ................. 10
3.3 Frequenzabhängigkeit der Schalleinstrahlungsmoden in
Kavitäten ................................................. 14
3.4 Ordnungsreduktion gekoppelter Fluid-Struktur-
Interaktionssysteme ....................................... 17
3.5 Sensorkonzepte für globale Regelungsverfahren ............. 20
3.6 Fazit mit Bezug auf die Hypothesen ........................ 23
4 Schalleinstrahlungsmoden in analytischer Formulierung ..... 25
4.1 Randintegralgleichung der Schalleinstrahlung .............. 25
4.2 Analytische Formulierung der akustischen potentiellen
Energie ................................................... 27
4.3 Analytische Berechnung der Schalleinstrahlungsmoden ....... 28
4.4 Frequenzunabhängige Schalleinstrahlungsmoden .............. 33
5 Singulärvektoren von Impedanzmatrix der
Innenraumeinstrahlung ..................................... 39
5.1 Numerische Modellierung gekoppelter Fluid-Struktur-
Systeme ................................................... 39
5.2 Harmonische Formulierung der Impedanzmatrix der
Innenraumabstrahlung ...................................... 40
5.3 Singulärwertzerlegung der Impedanzmatrix der
Innenraumabstrahlung ...................................... 41
5.4 Konvergenzstudie der harmonischen Singulärvektoren ........ 43
5.5 Ausweichende Singulärwerte ................................ 49
6 Singulärvektoren durch Modenkopplung der Teilsysteme ...... 53
6.1 Impedanzmatrix der Innenraumeinstrahlung durch
Modenkopplung der Teilsysteme ............................. 53
6.2 Modellreduktion durch entkoppelte Eigenvektoren ........... 55
6.2.1 Analytische Modellreduktion ........................ 55
6.2.2 Numerische Modellreduktion ......................... 57
6.2.3 Vergleich der analytischen und numerischen
Kopplungsmatrix ........................................... 58
6.3 Konvergenz der modalen Kopplungstheorie ................... 62
6.4 Abhängigkeit der Singulärvektoren von der Modenanzahl ..... 66
6.5 Einfluss des Diskretisierungsgrades auf akustische
Eigenvektoren ............................................. 67
7 Experimentelle Regelung der Schalleinstrahlung in
Kavitäten ................................................. 71
7.1 Modellbasierter Reglerentwurf unter Berücksichtigung der
Kavitätsdynamik ........................................... 71
7.1.1 Identifikation zeitdiskreter Zustandsraummodelle ... 71
7.1.2 Erweiterung des Streckenmodells .................... 73
7.1.3 Schallstrahlungsfilter der Innenraumeinstrahlung ... 74
7.1.4 Heo-Reglersynthese ................................. 75
7.2 Beschreibung des Versuchsträgers .......................... 78
7.3 Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen ............. 81
7.3.1 Verifikation der Streckenmodelle ................... 81
7.3.2 Verifikation der Schallstrahlungsfilter ............ 83
7.3.3 Störgrößenunterdrückung der Regelung ............... 85
8 Perspektiven aktiver Maßnahmen der
Schalleinstrahlungsminderung .............................. 91
A Anhang .................................................... 97
A.l Herleitung der Green'schen Funktion ....................... 97
A.2 Validierung der Randintegralgleichung ..................... 98
A.3 Zusammenhang zwischen Schalleinstrahlungsmoden und
akustischen Eigenformen .................................. 101
A.4 Modellreduktion des gekoppelten Gleichungssystems durch
Eigenwertzerlegung des gekoppelten Systems ............... 103
A.5 Vergleich zwischen analytischen und numerischen
Ergebnissen .............................................. 105
A.6 Akustische Eigenvektoren irregulärer Kavitäten ........... 111
Literaturverzeichnis .......................................... 115
|
|
