Akustisches Verhalten von poroelastischen Schalen

Unter dem Begriff der Schale verteht man dünne gekrümmte Bauteile. Diese kommen in den unterschiedlichsten Bereichen der Technik zur Anwendung und weisen ein sehr günstiges Tragverhalten auf. Die Kenntnis über das mechanische Verhalten von Schalen ist daher von sowohl in der Forschung als auch in Anwendungen von großem Interesse. Aufgrund der Komplexität der beschreibenden Gleichungen sind Lösungen in analytischer Form nur für akademische Sonderfälle bekannt. Daher wird im Rahmen dieses Projektes auf eine numerische Lösung zurückgegriffen.

Wenn ein Material (z.B. Schaumstoff) eine große Anzahl an Poren besitzt, kann diese das mechanische und akustische Verhalten stark beeinflussen. Durch die Interaktion zwischen dem Fluid, welches die Poren füllt, und dem Festkörperskelett entstehen Effekte, welche realitätsnahen Beschreibung berücksichtigt werden müssen.

Ziel des Projekts “Akustisches Verhalten von poroelastischen Schalen” ist es, eine numerische Methode zu entwickeln um den Schalldurchgang durch eine dünne poröse Strucktur simulieren zu können. Dabei gliedert sich das Projekt in zwei Teile. Der erste Teil beschäftigt sich mit dem mechanischen und akustischen Verhalten des Bauteils an sich, wohingegen im zweiten Teil die Kopplung mit der umgebenden Luft vorgenommen wird. Als Basis wird die Finite Elemente Methode verwendet, welche auf die gegebene Problemstellung optimiert wird.