 | Misol M. Aktive Steuerung des Transmissionsverhaltens stochastischer Storquellen durch flächige Leichtbaustrukturen: Diss. … Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, Braunschweig. - Köln: DLR, 2014. - XXIV, 158 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2014-38). - Bibliogr.: S.151-158. - Diese Veroff. wird gleichzeitig in der Berichtsreihe "NFL-Forschungsberichte" geführt: Forschungsbericht 2014-12. - ISSN 1434-8454
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1 Einleitung ................................................... 1
2 Zielsetzung und Hypothesen ................................... 3
3 Begriffsdefinition ........................................... 7
3.1 Vibroakustische Größen .................................. 7
3.1.1 Schalldämmmaß .................................... 7
3.1.2 Masse-Feder-Masse-Resonanz ....................... 7
3.1.3 Koinzidenzfrequenz ............................... 9
3.2 Signalverarbeitungstechnische Größen .................... 9
3.2.1 Erwartungswert ................................... 9
3.2.2 Korrelationsfunktion ............................ 10
3.2.3 Leistungsdichtespektrum ......................... 11
3.2.4 Kohärenz ........................................ 13
3.2.5 Spektrale Faktorisierung ........................ 13
3.2.6 Kausalität ...................................... 15
3.2.7 Breitbandigkeit ................................. 16
4 Stand des Wissens und der Technik ........................... 19
4.1 Aktive Einzelschalen ................................... 19
4.1.1 Dezentrale Regelung mit
Geschwindigkeitsrückführung ..................... 19
4.1.2 Zentrale und dezentrale Regelungen und
Steuerungen ..................................... 21
4.2 Aktive Doppelschalen ................................... 25
4.2.1 Aktuator-/Sensorkonzepte und Methoden ........... 25
4.2.2 Zentrale und dezentrale Regelungen und
Steuerungen ..................................... 28
4.3 Kohärenz und Kausalität ................................ 29
4.3.1 Kohärenzanalyse aktiver Systeme ................. 29
5 Methodik .................................................... 35
5.1 Simulationsmodelle ..................................... 35
5.1.1 Diffusfeldmodell ................................ 35
5.1.2 Steuerungsmodell ................................ 36
5.1.3 Strukturmodell .................................. 37
5.2 Realsystem ............................................. 41
5.3 Analysemethoden ........................................ 42
5.3.1 Störquellen- und Kohärenzanalyse ................ 42
5.3.2 Kausalitätsanalyse .............................. 45
6 Simulation .................................................. 55
6.1 Modellierung der akustischen Anregung .................. 55
6.1.1 Akustischer Monopol ............................. 55
6.1.2 Ebene akustische Welle .......................... 56
6.1.3 Diffuses Schallfeld ............................. 57
6.2 Modellierung der strukturellen Schallabstrahlung ....... 58
6.3 Modellierung des generischen Doppelschalensystems ...... 60
6.3.1 Einfluss von struktureller und akustischer
Kopplung ........................................ 60
6.3.2 Zustandsraummodell der Doppelschale ............. 63
6.4 Modellierung des aktiven Systems ....................... 66
6.4.1 Aktuatorik und Sensorik ......................... 66
6.4.2 Sekundärstrecke ................................. 68
6.4.3 Steuerungsfilter ................................ 69
6.5 Validierung der Simulationsmodelle ..................... 71
6.5.1 Validierung des Diffusfeldmodells ............... 71
6.5.2 Validierung des Strukturmodells ................. 73
6.6 Störquellen-, Kohärenz- und
Kausalitätsanalyse ..................................... 81
6.6.1 Punktkrafterregte Einzelschale .................. 84
6.6.2 Punktkrafterregte Doppelschale .................. 90
6.6.3 Akustisch angeregte Einzel- und Doppelschale .... 94
6.6.4 CFK-Einzelschale und Doppelschale im
Arbeitspunkt .................................... 98
7 Experiment ................................................. 105
7.1 Synthese des diffusen Schallfelds ..................... 105
7.2 Aktives CFK-Paneel .................................... 111
7.3 Doppelschale mit aktivem Lining ....................... 117
8 Zusammenfassung und Ausblick ............................... 125
8.1 Zusammenfassung ....................................... 125
8.2 Ausblick .............................................. 129
A Anhang ..................................................... 131
A.1 Laufzeitanalyse ....................................... 131
A.2 Zustandsraumdarstellung eines Systems ................. 133
A.3 Simulation ............................................ 134
A.4 Experiment ............................................ 135
A.5 Hard- und Software .................................... 150
Literaturverzeichnis .......................................... 151
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