vibroakustische

Vibroakustik, oder vibroakustische Untersuchung, ist das Fachgebiet, das die Wechselwirkung zwischen mechanischen Schwingungen in Festkörpern und den daraus resultierenden akustischen Feldern behandelt. Ziel ist es, zu verstehen, wie Strukturvibrationen Schall erzeugen und wie Schall wiederum die Schwingungen beeinflusst. Das Feld verbindet Mechanik, Akustik, Materialwissenschaft und Mess- sowie Modellierungstechnik.

Kernprobleme der Vibroakustik sind die Kopplung von Festkörper- und Luftschallfeldern sowie die Übertragung von Schwingungen durch Grenzflächen. Modelle reichen von einfachen Masse-Feder-Dämpfer-Systemen bis zu fortgeschrittenen numerischen Verfahren wie Finite-Elemente-Methode (FEM) für Strukturen, Boundary-Elemente-Methode (BEM) für Grenzflächenakustik und statistischen Ansätzen wie SEA für höhere Frequenzen. Wichtige Konzepte sind Schallleistung, Schallemission, Impedanz und Kopplungsmechanismen zwischen Struktur und Umgebung.

Typische Methoden umfassen vibroakustische Messungen mit Beschleunigungssensoren und Mikrofonen, Impuls- oder Sweep-Anregungen, sowie Analysen wie Transfer Path Analysis (TPA), Frequenz- und Spektralanalysen, Sound-Quality-Analysen und Bestimmung der akustischen Leistung von Quellen. Numerische Simulationen ermöglichen die Vorhersage von Emissionen, Strukturanregungen und Optimierungspotenzialen vor dem Bau.

Anwendungen finden sich vor allem in der Automobilindustrie zur NVH-Optimierung, in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, in der Gebäudeschalldämmung sowie bei Verbraucher- und Medizintechnik. Ziel ist die Reduktion von lästigem oder gesundheitsschädlichem Lärm, verbesserter Komfort und die Einhaltung technischer Normen.

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