Einfluss der absorbierenden akustischen Energie auf die Eigenschaften von Resonanzfrequenzen
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Abstract:
In diesem Beitrag geht es um den Einfluss der absorbierenden Energie eines gedämpften Systems auf die Lage von Resonanzfrequenzen und den zugehörigen Amplitudenwerten. Die Lage der Resonanzfrequenzen ergibt sich aus der Differenz der jeweiligen Resonanzfrequenz mit der nächstliegenden Eigenfrequenz. Ziel ist es einen funktionalen Zusammenhang zwischen der Resonanzfrequenz und der Änderung der absorbierenden Energie zu beschreiben. Die Energie wird mit der akustischen Admittanz und dem Schalldruck berechnet. Daraus folgt, dass eine Änderung der akustischen Admittanz eine Änderung der absorbierenden Energie bewirkt, welche für jede Änderung der Admittanz berechnet wird. Für die Berechnungen werden zwei Fälle betrachtet: Im ersten Fall wird nur der Realteil der Admittanz berücksichtigt. Im zweiten Fall werden sowohl der Real- als auch der Imaginärteil betrachtet. Zusätzlich werden Ort und Amplitude der Resonanzfrequenzen ermittelt und als Kurve in Abhängigkeit der Energie dargestellt. Die Berechnung des Schalldrucks erfolgt mit der Helmholtz-Gleichung, welche mit der FEM implementiert wird. Bei dem verwendeten Modell handelt es sich um ein 17cm langes und 4cm breites Rohr, dessen Ende geschlossen und schallhart ist. Die Admittanz wird für die gesamte Mantelfläche des Rohrs vorgegeben. Die Berechnungen erfolgen im Bereich der ersten zwei Eigenfrequenzen des Systems, welche bei 1000 und 2000 Hz liegen.